Сортировать по: Самые последниеНаивысший баллНаиболее полезноХудшая оценка

Будьте первым, чтобы оставить отзыв.

{{{review.rating_comment | nl2br}}}

Полезное видео

Из видео вы ознакомитесь с обзором твердотопливного котла с водяным контуром:

Твердотопливные котлы длительного горения с водяным контуром для дома

Не многим собственникам частных домов повезло с прокладкой газовых магистралей. Отопление, тем не менее требуется в любом регионе России, учитывая климатические условия. Поэтому прототипы русских печей – твердотопливные котлы нового поколения, остаются на пике популярности у владельцев загородной недвижимости. Виды их различны, каждый имеет достоинства и недостатки. Мы поможем сориентироваться в многообразии моделей.

Принцип действия твердотопливного котла длительного горения

Как правило, любой агрегат представляет собой установку с несколькими камерами сгорания. Водяная рубашка для нагрева второго контура с носителем, циркулирующим по трубной разводке или требуемым для собственных нужд – также относится к комплектации. Модификации могут быть различными, установки компактными или габаритными.

Принцип действия прост: сгорая в одной камере, топливо выделяет горючие газы, которые в простых печах вылетают в общий дымоход. В таких же котлах, происходит разложение газовой массы, смешение ее с воздухом и последующее горение в другой камере.

Выгода очевидна – калории тепла используются полностью, следовательно, в экономическом плане, твердотопливный котел длительного горения предпочтительнее иных.

Расчет тепловой мощности котла с водяным контуром

До приобретения любого варианта важно рассчитать тепловые потери дома, иначе агрегат окажется маломощным, неспособным обеспечить должной температуры дому. Или, наоборот, эксплуатация станет слишком дорогой и бесполезной ввиду большого количества потребляемого топлива.

Расчеты ведут несколькими способами:

• Популярным методом – на 10 кв метров требуется 1 кВт мощности. Однако, такой расчет не дает точности результата, так как не учитывает строительного сырья дома, утепления, размеров и качества окон и дверей. Применяя эту формулу для расчета мощности агрегата, можно ошибиться в разы.
• Калькулятором онлайн. Еще более неточный результат, хотя легкий в процессе: остается ввести данные в соответствующие колонки и нажать кнопку результата. Если владельцам такой способ по душе следует выбирать калькулятор со скрупулезными данными – толщиной стеной, перекрытий, материалов, параметров технологических проемов и прочих существенных факторов.
• С помощью формул. По ним найти теплопотери для конкретного дома непросто и долго. Однако, результат окажется приближенным к реальности больше всех описанных. Если нет информации обо всех нюансах материалов, следует обратиться к профессионалам по теплоснабжению.

Важно учесть, что твердотопливные котлы с водяным контуром приобретаются большей мощности, так как пользование ресурсом требует затрат и теплоотдача агрегата снижается. К полученной цифре теплопотерь прибавляют 20%. Этого хватит на требуемую мощность вкупе с водяным контуром.

Виды твердотопливных котлов длительного горения

Когда требуемые расчеты сделаны, агрегат для отопления частного дома выбирать легче. Теперь обращают внимание на иные параметры, раз мощность уже известна. Следующий аспект, который мы рассмотрим – виды котлов.

Классификация по виду топлива:

Угольные котлы

Эти котлы, как правило, чугунные, так как температура сгорания горного сырья в разы больше дров – металлические стенки просто сгорят. Для лучшей теплоотдачи и длительного сохранения температуры, агрегат облицовывают кирпичом, превращая, таким образом, котел в печь или камин.

У твердотопливного котла, работающего на угле, есть недостатки: большой вес – в частном доме необходимо устраивать отдельную площадку с обязательным бетонированием от самого фундамента и окружением из негорючих материалов.

Постоянная сажа – от нее не избавиться, даже если владельцы отличаются патологической чистоплотностью. Проще установить котел в отдельное помещение. Требуется место для хранения угля, а учитывая, что для холодной зимы его требуется не меньше 9 тонн, то ангар должен быть обширным. И запасаться топливом придется заранее, если зимой подъезд к бункеру проблематичен.

Достоинства: уголь – распространенное топливо во многих регионах страны, приемлемое по цене и достать его не проблема. Котел «всеяден» – в него загружают не только уголь, но и дрова, разнообразный мусор, брикеты, отходы. Угольный котел – это всегда комфортная температура в доме.

Пеллетные котлы

Понятие уже знакомо многим пользователям твердотопливных агрегатов. Используются гранулы – пеллеты. Они производятся из торфа, древесных и сельскохозяйственных отходов. Соответствующая и цена. Топливо классифицируется по категориям как премиум – белые и стандарт – темные. Также есть вид, используемый только для промышленного производства.

Достоинства пеллет: гипоаллергенность – топливо изготавливается из экологически чистого продукта. Малая зольность – котел чистят не чаще 1 раза в месяц. Высокий КПД – до 86%, благодаря полному сгоранию. Удобство пользования – загрузка топлива происходит не чаще 1 раза в 3–4 дня или даже в неделю. Пеллеты безопасны, так как не содержат легковоспламеняющейся пыли или взрывчатых веществ.

Единственный недостаток – место для хранения должно отличаться сухостью, иначе отсыревшие пеллеты не дадут никакого эффекта – их нужно будет просушивать. Кроме того, сырье загниет.

Достоинства котлов, работающих на пеллетах: они компактны, устанавливаются в любое удобное место, не противоречащее правилам. Котлы выполняются из металла, легкие, мобильные. Оттого что чистка происходит редко, котлы располагают даже в жилых помещения без опаски за чистоту. Толстые стенки не дадут владельцам обжечься, несмотря на высокую температуру внутри камеры.

Вывод – твердотопливный котел выбирают согласно имеющемуся топливу и финансовой возможности его пополнять в будущем. В расходы относят требование к отдельному помещению – для некоторых агрегатов и домов с большой площадью, это необходимо.

Классификация котлов по материалу изготовления

Мудрости нет – для изготовления агрегатов используют сталь и чугун.

• Первый вариант годен только для древесного топлива, так как удельная теплота сгорания намного меньше угля или торфа.
• Второй подходит для всего, однако, имеет недостатки: хрупок при механических воздействиях, чувствителен к перепадам температур – монтировать питающий бак с холодным носителем следует правильно. У стального котла есть преимущество перед чугунным – он не так тяжел. Его перемещают при надобности. Но срок эксплуатации по сравнению со сплавным (40 лет) – короток.

Отсюда вывод: чугунные котлы хороши своей долговечностью, но монтаж требуется отдать в руки профессионалов. Иначе срок эксплуатации уменьшится в разы, если знаний об установке нет. Стальные же хороши для дач с сезонным посещением, но такие агрегаты требуют особого ухода, так как способны покрываться коррозией ввиду долгого простоя.

Пиролизные котлы принцип работы

Древесные котлы длительного горения, устроенные таким образом, чтобы использовать для дополнительного процесса отходящие газы. Собственно, пиролиз – процесс, использующийся в котлах с любым видом топлива, не только для дров. Например, сгорание угля в пиролизном котле возрастает по КПД до 80%. Также используется и горючая жидкость.

Многие варианты твердотопливных котлов по типу пиролиза содержат в себе дополнительные функции, рассчитанные на принятие иного вида топлива – то есть, комбинированные агрегаты. Это выгодно, если в разгар сезона, обычное топливо подошло к концу.

Преимущества пиролизных котлов

Высокий КПД любого топлива – дрова сгорают практически без остатка, и чистка котла наступит нескоро. Загрузка топлива – 1 раз в сутки, габаритные требуют этого 1 раз за несколько дней. Установки компактны, но для второго контура потребуется разводка и тогда котел помещают в отдельное помещение. Срок эксплуатации – 15–20 лет.

Толстые стенки агрегата позволяют считать его безопасным, даже при высокой температуре сгорания топлива. Автоматическая или ручная регулировка оптимальной температуры.

Недостатки пиролизных котлов

Цена и зависимость от электричества. В сравнении с другими печами и котлами, стоимость пиролизного агрегата высока – в 1,5–2 раза. Но достоинства окупают этот минус быстро – владельцы заметят это по экономии топлива. Что касается расходов на электричество – котел работает в тандеме с дутьевым вентилятором, то расходы неизбежны, но не критичны.

Конечно, есть зависимость в случае внепланового отключения подачи электроэнергии, но агрегат снабжен автоматикой, отчего задымления не произойдет.

Если неправильно подобрать мощность пиролизного котла для конкретного дома и топить его вполовину параметра, то дымоходные трубы забьются дегтем – продуктом от неполного сгорания топлива. Поэтому пиролизные котлы годны для домов с постоянным проживанием и площадью не менее 100 кв метров.

Правильная установка твердотопливных котлов длительного горения

Существуют стандарты установки твердотопливных котлов. Некоторые положения требуют строго соблюдения.

• Место для установки агрегата должно отличаться свободным ходом, площадью не менее 7 кв метров. Если отдельного помещения не предусмотрено, то для котла отводят отдельную площадку с достаточным удалением от стен дома, которые должны быть внешними, несмежными с внутренними.
• Пол устилают негорючими материалами – металлом, асбестовыми плитами, кирпичом. Идеальным постаментом послужит продолжение фундамента. Но такое, возможно, только в начале строительства дома.
• Кроме естественной вентиляции, обязательно должна присутствовать приточная. Дымоходы конструируются специалистами со строгим соблюдением сечений каналов. Проблемой вентиляции занимаются до покупки твердотопливного агрегата. Пиролизные требуют особого контроля, учитывая наличие дутьевого вентилятора.
• Место установки котла не должно содержать или использоваться для хранения топлива, ГСМ и других материалов, способных воспламениться.

Как выбрать твердотопливный котел для отопления дома

На что еще обратить внимание при выборе агрегата в пользование? Есть и другие особенности, напрямую к принципу действия или устройству котла, не относящиеся.

• Производитель. Не стоит гнаться за европейскими стандартами. Такие агрегаты дороги, но абсолютно аналогичны российской сборке. Зачем же переплачивать больше? Наша буржуйка хороша во всех отношениях.
• Мощность циркуляционного насоса. Для двухэтажных домов устройство необходимо, так как естественная циркуляция не поднимет носитель выше отметки водяного столба.
• Наличие бойлерной системы. Даже если семья стандартна – мать, отец, ребенок – это требует больших расходов воды на бытовые нужды. Производительность котлов редко превышает 5 литров в минуту, следовательно, накопительная система необходима.
• Автоматическая защита и дозаторы. Они позволяют сделать расход топлива оптимальным и отключить агрегат в случае нештатной ситуации. Не стоит экономить и на собственной безопасности.

Итак, выбор за владельцем. Применяя к конкретной модели описанные нюансы, несложно выбрать твердотопливный котел с водяным контуром для конкретного дома. Сделать приобретение рациональным – задача расчетливых собственников.

Твердотопливные котлы длительного горения с водяным контуром видео

Похожие материалы

Пиролизные котлы длительного горения с водяным контуром

Пиролизные котлы длительного горения с водяным контуром являются прекрасным альтернативным источником энергии в частных домах в условиях частых перебоев газоснабжения. Дрова являются древнейшим видом топлива, которым человек обогревает свои жилища на протяжении тысячелетий. В 21 веке из технологии получения древесного угля зародился пиролизный способ получения тепла.

Пиролизные котлы длительного горения — современная альтернатива газовому отоплению в частном доме

Что такое пиролиз и какова его эффективность

Средневековые европейцы в результате долгих веков сжигания дров установили, что эту энергию можно использовать более рационально, если в печи класть не дрова, а древесный уголь. Производили его путем сжигания обычных дров без достаточного доступа кислорода. Для этого копали специальные ямы в земле, где и происходил весь этот процесс, в последствии названный пиролизом.

Некоторые виды пиролизных котлов длительного горения

Такие ямы прекрасно справлялись с задачей получения древесного угля, но та энергия, которая выделялась в ходе этих процессов, тратилась без какой-либо пользы. Стоит сказать, что количество, выделяемой энергии было очень приличное. Поэтому современные технологии не обошли стороной такой подарок природы. Были созданы пиролизные котлы длительного горения с водяным контуром, которые смогли обуздать это тепло, используемое ранее впустую. Сегодня их с успехом используют, не только как вспомогательные источники отопления, но и как основные. Это и не удивительно, ведь кроме обычных дров, в них можно загружать и другое, более современное и эффективное топливо на древесной основе.

Пиролизный котёл длительного горения с водяным контуром — вид в разрезе

Пиролизные котлы длительного горения с водяным контуром

Внешне эти котлы мало чем отличаются от обычных металлических печей. Они имеют такую же загрузочную дверцу, ведущую в первичную камеру сгорания. В нее укладываются обычные дрова, а также брикеты из опилок либо торфа. Используют в этих целях и изобретение последних нескольких лет — гранулы пеллет. Они представляют собой сильно спрессованные отходы столярного производства. В дело идет все, начиная от коры деревьев и заканчивая торфом и сушеным навозом.

Современный котёл длительного горения с бункером для пеллетных гранул

На дне камеры сгорания располагается колосник, имеющий вид очень тяжелой чугунной решетки. Он необходим для подачи воздуха под топливо. Загруженные дрова поджигают и ждут пока они полностью разгорятся под воздействием первичного потока воздуха. Как только котел выходит на режим, доступ воздуха в первичную камеру практически прекращают, в результате чего горение останавливается. Топливо начинает только тлеть, выпуская пиролизный газ. Он обладает очень высокой горючестью, но так как воздуха мало, то он не вспыхивает.

Схема системы отопления частного дома с использованием твердотопливного котла

Затем самотеком или принудительно эта газообразная летучая смесь органики подается во вторичную камеру, которая собственно и является главной рабочей частью пиролизного котла длительного горения. С водяным контуром системы отопления она связана непосредственно. Поступающий в эту камеру газ имеет температуру около 300 градусов и поэтому вспыхивает при поступлении кислорода без промедления. Во вторичную камеру подается достаточное для горения количество воздуха. Пиролизный газ выделяет при сгорании намного больше энергии, чем простые дрова, поэтому нагревание теплоносителя в системе происходит очень быстро.

Пример размещения твердотопливного котла с автоматической подачей пеллет из бункера хранения в подвальном помещении частного дома

Важным моментом является то, что порция дров, помещенная в топку, расходуется очень медленно, что позволяет отапливать помещение очень небольшим их количеством длительное время.

Принцип работы пиролизного котла с водяным контуром

Преимущества и недостатки котлов на пиролизном газе

Пиролизные котлы длительного горения с водяным контуром ценят за их преимущества перед печами с прямым горением. Можно перечислить некоторые из них:

• полное сгорание топлива без накопления сажи. Кроме экономии дров это свойство несет гораздо большую пользу. Полное сгорание означает, что в качестве отходов выделяется лишь углекислота и обыкновенная вода. Ни то, ни другое не представляет большого вреда для людей и природы в целом. Этого нельзя сказать о частичном сгорании дров. Вредные токсичные вещества, образующиеся при неполном распаде органики, попадают в атмосферу, вызывая нежелательные последствия, не говоря уже о зловонном едком дыме;

Для увеличения эффективности пиролизного котла используйте только сухие дрова

• благодаря полному сгоранию, в газогенераторах можно использовать любое органическое твердое топливо. По сути им может быть любая органика, способная к активной реакции окисления, то есть горению. Такие котлы можно устанавливать на швейных и кожевенных фабриках, на предприятиях деревопереработки, сельхозпредприятиях. Этим полностью решается проблема утилизации отходов;
• высокая экономия средств на топливо, так как пиролизные котлы длительного горения с водяным контуром имеют такое названия по причине того, что от одной дровяной закладки рабочий процесс может продолжаться не менее 12 часов. Простая печь или котел, максимум способны гореть 4 часа;

Схема подключения твердотопливного котла к системе отопления дома

• полностью решен вопрос регулировки процесса горения и нагревания теплоносителя. По причине того, что в рабочей камере сгорает газообразное топливо, его поток легко регулируется, так же, как и интенсивность горения. Это позволяет полностью автоматизировать работу котла, не хуже, чем электрического или газового.

Есть у пиролизных котлов длительного горения с водяным контуром и недостатки, о которых следует осведомиться, при приобретении этой техники:

• стоимость газогенераторов намного выше, чем у других видов теплотехники. Однако это со временем окупается, благодаря экономии топлива;

Автоматизированная котельная в современном частном доме

• топливо должна быть идеально сухим. Уже 20%-я влажность является серьезным препятствием для горения. Котел просто престанет работать после ограничения доступа воздуха;
• в связи с тем, что в конструкции практически всех моделей предусмотрено использование вентиляторов для нагнетания воздуха, то для их работы требуется наличие электроэнергии, что не позволяет использовать эту технику на дачах, не имеющих электроснабжения.

Схематическое изображение пиролизного котла с водяным контуром

Отзывы владельцев пиролизных котлов длительного горения

Если задаться вопросом, то можно найти на форумах и в блогах множество отзывов владельцев пиролизных котлов длительного горения. Вот некоторые из них:

В прошлом году поставил газогенератор у себя на даче. Рядом лесопилка, где всегда огромное количество опилок коры и сучков. Бери – не хочу. Теперь не нарадуюсь. На топливо совсем не трачусь. Привез телегу отходов, которые взял бесплатно. Не знаю, когда и израсходую.

Сергей Васильев, г.Омск.

Недавно приобрел твердотопливный котел, друг посоветовал. Поначалу не понимал, зачем я это сделал, где брать и хранить дрова. А потом узнал, что можно пользоваться пеллетными гранулами. Купил несколько мешков. Топлю – горя не знаю.

Николай Павлов, г.Тверь.

Пиролизные котлы длительного горения — экологичны и энергоэффективны благодаря полному сгоранию твёрдого топлива

Мой муж привез недавно чудо-печь, которая работает на обычных дровах. Я его долго ругала. Говорила, что у нас газопровод и газовый котел. Зачем нам еще эта печка. Он сказал, что я все пойму позже и подключил это устройство к системе, оставив и газ. Однажды в поселке произошел обрыв газопровода. Рабочие три дня исправляли аварию. Соседи скупили все электронагреватели, а мой муж только пожал плечами и растопил свою печь. Теперь я поняла, что была не права.

Ольга Мейзер, п.Голышманово, Тюменской обл.

Схема самодельного пиролизного котла для отопления дачи или гаража

Отзывы владельцев пиролизных котлов длительного горения раскрывают все положительные качества устройства. Использовать этот прибор действительно можно с большой пользой для себя. Являясь альтернативным источником тепла, он может полностью решить проблему временного отсутствия газа. Для тех же, у кого имеется возможность пользоваться отходами различного производства, это просто находка.

Дровяной котел длительного горения с водяным контуром. Пиролизные котлы длительного горения с водяным контуром: основные элементы

Подъем тарифов на электроэнергию и газ заставляют собственников жилья в пригороде и сельской местности задуматься о том, насколько может быть практично отопление загородного дома дровами. Теплотехники, разрабатывающие дровяные котлы для отопления частного дома, используют для создания эффективного оборудования опыт и знания, накопленные не только в строительстве печей, но и в других областях науки (органической химии и физике твердых материалов).

В прошлые века вопрос: чем отопить загородный дом? имел единственный ответ -дрова. Большие русские печи, компактные печи – голландки, камины (очаги, напоминающие о первобытном прошлом) – таким было отопление деревянных домов в местностях богатыми лесами.

Конструкция классического котла на твердом топливе

Первоначально популярный чугунный корпус постепенно уступил место корпусу, сваренному из высококачественной стали. Достоинством чугуна была высокая тепловая инерция, позволявшая медленно отдавать тепло в окружающее пространство. Литые чугунные печи были очень популярны в трех прошедших веках. Но у чугуна есть недостаток: при случайном быстром остужении (холодная вода, попавшая на корпус) он трескается. Сварить чугунный монолит очень непросто, требуется специальное оборудование (при этом качество сварки не гарантировано).

Отсутствие технологий сварки стальных конструкций препятствовало прогрессу развития теплотехники. Появление электрической сварки изменило ситуацию.Современные стальные агрегаты изготовлены из сортов стали с высокими теплопроводными характеристиками. Сварка позволяет создавать сложные конфигурации стальных плоскостей и труб внутри котла.

Конструкция дровяного котла состоит из следующих элементов:

• Топочная камера;
• Колосник;
• Зольная камера;
• Водяной контур (теплообменник).

Топочная камера (или просто «топка») занимает центральную часть котла. Объемный короб, сваренный из толстых стальных пластин (толщина металла не менее 4 мм), герметично закрывается дверцей из такого же материала.

В дно топочной камеры встроен колосник. Это решетка из металлических прутьев или толстая стальная пластина с прорезанными параллельными щелями. Ее назначение – пропускать падающие вниз отходы прогоревшего топлива. Приток воздуха через нижнее поддувало (отверстие с заслонкой), проходящий через щели колосника, поддерживает активное горение нижнего слоя древесины.

Нижняя часть корпуса, куда попадают отходы горения, называется зольной камерой (или «зольником»). Широкая (но невысокая) дверца зольной камеры герметично закрывается, чтобы исключить нерегулируемый приток воздуха. Поддон для золы легко извлекается при очистке от «отходов производства тепла». Над дверцей зольника находится поддувало, через которое регулируется подача воздуха в топку.

Особое внимание производители отдают качеству теплоизоляции топки. Чтобы снизить теплоотдачу за пределы корпуса, не направленную на полезное действие, в стенки вставляются пластины из теплоизолирующих материалов. Асбест, керамика, шамотная глина и минеральная плита качественно уменьшают теплопотери, что позволяет снизить количество топлива. На внутреннюю дверцу топки также крепится асбестовая пластина.

Замки на дверцах топочной и зольной камер конструируются с учетом возможного износа. Замки с эффектом притягивания не позволяют дверцам самопроизвольно открываться.

Совмещение котла с водяной системой отопления

Комплексное дровяное отопление позволяет использовать один дровяной котел с водяным контуром для отопления частного дома с несколькими помещениями, отделенными друг от друга перекрытиями и внутренними стенами. Современные котлы сконструированы именно для нагрева воды. Идея сделать котел главной частью водяной (или паровой) системы отопления привела к созданию систем теплообмена. Система передачи тепла воде от горящего топлива называется «теплообменник» или водяной контур. Соединенная с водяным контуром система труб и радиаторов равномерно распределяет тепло горячей воды по всем помещениям.

Самый простой вид теплообменника – водяной резервуар, под которым находится источник тепла. Нагревание воды происходит только с нижней стороны, что не очень эффективно.
Более сложный вид водяного контура называется «водяная рубашка». Топка котла имеет двойные стенки и верх, внутри которых циркулирует вода — теплоноситель. Топка «одета в водяную рубашку». Эффективность теплопередачи конструкции на 20-25% выше предыдущей. Толщина промежутка между стенками в 3-5 см позволяет воде быстро прогреваться, а постоянная циркуляция не позволяет застаиваться в нижней части резервуара.

Водяной контур, сваренный из толстых стальных труб, проходящих по стенам и верху камеры, изогнутых волнами («змеевиков»), не менее эффективен, чем «водяная рубашка». Толщина труб 5-6 см достаточна для медленного продвижения воды (в толстой трубе скорость воды снижается пропорционально отношению диаметров труб теплообменника с трубами подачи).
Кроме хорошей теплопередачи у такого контура есть еще одно немаловажное достоинство: улучшенная ремонтопригодность. При выходе из строя заменить трубу гораздо проще, чем заварить отверстие в прохудившейся стенке или треснувший шов. И залить топку из такого теплообменника труднее.

Системы контроля и управления

Отопительные котлы на твердом топливе для частного дома оборудуются системами регулировки температуры воды в водяном контуре. Достаточно простой термостат связан с рычагом, к которому прицеплена металлическая цепочка. Второй конец этой цепочки прицеплен к заслонке поддувала. При достижении оптимальной температуры термостат поворачивает рычаг и прикрывает заслонку. Приток воздуха уменьшается, и процесс горения подавляется до тех пор, пока вода не остынет до температуры обратного срабатывания системы управления. Механическое управление подачей воздуха примитивно, но надежно.

Более сложные системы контроля включают в себя электрифицированную принудительную подачу воздуха и более точные датчики температуры. Маломощный электрический вентилятор (до 35 Вт), встроенный в систему воздуховодов может подать усиленный поток воздуха не только снизу.

Подача воздуха сверху создает в пламени искусственный эффект «активного тления», что позволяет сжигать топливо гораздо тщательнее. Такие котлы требуют подключения к системам электропитания и при отсутствии электричества становятся беспомощнее своих механических «собратьев». Но экономия топлива в пределах 10-15% позволяет говорить, что такие системы оправдывают установку принудительной вентиляции.

Котел является не только самостоятельным агрегатом, но и частью системы отопления частного дома. Поэтому мощность оборудования должна соответствовать объему и схеме циркуляции теплоносителя в системе. Если система построена с учетом принудительной циркуляции воды и скорость нагревания помещений контролируется совместно с процессом горения топлива в котле, эффективность системы возрастает. Бак — термос поможет сохранить высокую температуру воды при угасании котла.

Основание под оборудование должно быть выполнено из бетона, под зольной камерой на пол уложен лист металла площадью не менее 1 кв.м. Расстояние до стен помещения должно быть не менее 30 см, особенно если они деревянные. Лучше всего сделать изолированное помещение в подвале или первом этаже дома (мини – котельную) с запасом дров.

Плюсы и минусы котлов

Сравнительно небольшая цена (по сравнению с котлами других типов), высокая надежность и большой срок эксплуатации делают дровяные котлы с водяным контуром популярными в регионах, где стоимость дров невысока. Но коэффициент полезного действия дровяных котлов считается самым низким из всех типов котлов (70-80%) при самом большом расходе топлива.

Периодичность загрузки дров варьируется от 3 до 8 часов. Чем выше качество котла, эффективнее теплообмен в водяном контуре, точнее контроль температуры воды, тем ниже будет себестоимость каждого полученного киловатта тепла.

Дровяные котлы, выпускаемые компаниями «SAS», «Sime», «Aton», «Wichlaczh», «Galmet», пользуются заслуженной популярностью. Компании также выпускают отопительные дровяные с водяным контуром, которые можно назвать следующим этапом развития отопительного оборудования.

Эволюция котельного оборудования привела к появлению котлов длительного горения на дровах, угле, торфе. Отопление твердотопливным котлом с водяным контуром предыдущего поколения было не очень комфортным. По причине возникновения сажи, использования загрязненного топлива и быстрого его выгорания, всем нам известны истории о грязных и уставших печниках. Отопление дома большой квадратуры твердым топливом требует большого количества топлива. Вне зависимости от того, на дровах происходит отопление или на угле, оператор должен следить за наличием достаточного количества топлива в топке. В противном случае, закладка прогорит, пламя потухнет, и помещения начнут остывать. Процедура розжига также не из приятных, поскольку для розжига угля необходимо предварительно подготовленное пламя на дровах.

Особенности технологии длительного горения

Отопление дома при помощи котла длительного горения позволяет избежать практически всех проблем, связанных с использованием твердого топлива. Установив такой котел своими руками можно забыть о необходимости частого обслуживания и подбрасывания топлива. Наиболее часто используются котлы на дровах. Отопление дома, административного здания возможно также и на брикетах, пеллетах, торфе или даже шелухи от семечек.

Котлы длительного горения можно условно разделить на два вида:

• оборудование с ручной подачей топлива;
• оборудование с автоматизированной подачей топлива.

Отопление небольшого дома потребует меньшее количество топлива. При наличии небольшой камеры сгорания, придется ответственно следить за наличием дров или угля. Современные котлы имеют большую камеру сгорания на 250-300 л, что позволяет забросить большое количество топлива, достаточное на 1-2 обслуживания котла длительного горения в сутки. Почему же не происходит возгорание всего топлива сразу и не перегревается система отопления дома? Если забросить две связки дров в самодельный котел, не рассчитанный на повышенную температуру горения, это закончится закипанием системы, и как минимум результатом станет аварийный сброс воздуха через клапан.

Котлы длительного горения же дозировано сжигают топливо, благодаря продуманному алгоритму работы, а отопление дома происходит равномерно, безопасно.

Твердотопливные котлы с микроконтроллером

Самый простой способ контролировать интенсивность реакции горения – регулировать подачу кислорода. Без кислорода пламя будет тухнуть, будут образовываться угли, которые начнут тлеть. Имея большую камеру сгорания, котлы длительного горения имеют герметичную конструкцию и установленные сопла для подачи воздуха специальным вентилятором. Вентилятор же управляется микроконтроллером, получающим данные с пульта и датчиков температуры. Можно также изготовить подобный котел своими руками, или даже собрать самодельный микроконтроллер, установив даже на обычный твердотопливный котел можно получить повышение комфорта при обслуживании.

Алгоритм работы котла с микроконтроллером:

• после разжигания пламени, необходимо загрузить топку дровами.
• выставить требуемый режим отопления на пульте (выставить температуру теплоносителя, установить период работы при наличии программатора).
• получая данные с пульта, микроконтроллер при нехватке температуры начинает нагнетать воздух в камеру сгорания, что приводит к раздуванию пламени.
• топливо начинает активно гореть.
• циркуляционный насос, встроенный в систему отопления, перемещает теплоноситель от котла, к тепловым приборам.
• если температура теплоносителя начинает превышать заданную в программе, подача воздуха прекращается.
• выгорая в камере сгорания, воздух делает невозможной реакции горения.
• пламя пропадает, и топливо начинает тлеть.
• при повторном цикле, нагнетание воздуха вызывает раздувание и повтор всей последовательности.

Даже при полностью загруженной камере сгорания, топливо будет гореть безопасно и постепенно. Настроить микроконтроллер можно своими руками, без помощи специалиста. Подобные котлы часто имеют дополнительную конвекционную часть для повышения КПД и могут работать даже в случае отсутствия подачи электричества. Требования безопасности определяют конструкцию вентилятора. Необходима также установка обратного клапана, для исключения обратной тяги и для организации постепенного угасания всего топлива. Это необходимо для того, чтобы не вызвать перегрев системы отопления. Отключение подачи электричества приводит к остановке циркуляционного насоса без наличия источника бесперебойного питания или генератора. В таких условиях владельцу необходимо будет механически, своими руками перевести положение флажка в режим естественной вентиляции.

Котлы длительного горения типа Stropuva используют способ горения топлива «сверху-вниз». За счет этого существенно замедляется реакция, и одной загрузки котлу хватает на 1-3 дня.

Пиролизные же котлы получают тепловую энергию не в результате прямого горения топлива, а благодаря сжиганию пиролизных газов. Они возникают при высокой температуре и отсутствии кислорода. В результате этого происходит распад древесины на газ и древесный уголь. Дрова сгорают практически полностью и достаточно быстро, а в процессе сжигания не возникает сажа или зола. Единственное, что останется после полной камеры дров – это горсть мелкозернистого пепла, похожего на пепел обычной сигареты.

Использование бойлера косвенного нагрева с твердотопливными котлами

Еще одним способом экономии для владельцев домов с системой отопления на основе является установка бойлера косвенного нагрева. Он представляет емкость, которая за счет вторичного теплообменника способна нагревать чистую санитарную воду для водяного контура. Тандем бойлера косвенного нагрева и твердотопливного котла удобен по причине возможности сброса лишней тепловой энергии в контур водоснабжения. Если бойлер будет достаточно большого объема, а потребление интенсивным, это поможет сбалансировать систему отопления, исключить повышенные температуры и перегрев теплоносителя.

Владелец же получает стабильный, безопасный и дешевый источник горячей воды. Бойлер косвенного нагрева может применяться и в зимний и летний период, однако, при малой потребности в горячей воде, при использовании котла на дровах и угле без микроконтроллера, подача горячей воды может быть не совсем корректной. Чего не скажешь о пеллетных котлах, которые одинаково эффективны за счет автоматической подачи биогранул. Водяной контур до бойлера косвенного нагрева регулируется термостатическим клапаном, который предотвращает нагрев контура отопления, а направляет теплоноситель на вторичный теплообменник в бойлер косвенного нагрева.

Автоматическая подача топлива

То, что считалось еще несколько лет назад лишь перспективной идеей, уже может быть внедрено на реальных объектах. Котлы с автоматической подачей твердого топлива активно получают широкое применение. В основе горения лежит топливо – биогранулы. Они могут производиться из шелухи, отходов мебельного производства, жмыха. Образуя мелкие гранулы с фракцией 0,5-1,5 см, они перемещаются в мешах и представляет собой рассыпчатый сухой материал готовый к использованию.

Сжигание потребует наличия пеллетной горелки. Такими горелками может быть оборудован пеллетный котел, либо обычный твердотопливный. Изготовив специальную дверцу и вмонтировав в нее пеллетную горелку, можно добиться универсальности котла. Самодельная дверца может быть установлена за считанные минуты, а при отсутствии топлива, можно будет использовать дрова или даже уголь.

Преимущества пеллетных котлов

1. Отсутствие необходимости частого обслуживания. Биогранулы загружаются в специальную емкость (бункер), которая теоретически может быть любого размера. То есть, возникает возможность сделать загрузку топлива один раз на весь сезон отопления. Кроме того, сгорая, биогранулы образуют очень малое количество пепла и шлака. Достаточно в среднем производить чистку зольника 1 раз в неделю-две.
2. Такой котел может быть установлен где угодно, и он потребует только лишь подвод электричества. Вы получите автономность, сравнимую с твердотопливными дровяными котлами.
3. Котел может быть установлен своими руками, не потребует сложного и дорого обслуживания, а по своей конструкции он не сложнее привычного газового или твердотопливного котла.

1. Биогранулы имеют значительно меньшую стоимость, чем дрова, газ и электричество. Для отопления больших помещений это очень важно, поскольку не всегда есть возможность подвести высокую мощность электрических сетей и уменьшение расходов на 20-30% при площади от 200 м.кв. очень весомый аргумент.
2. Биотопливо – экологичный материал. При сгорании он не загрязняет окружающую среду, чего нельзя сказать, например, о котлах, работающих на мазуте.
3. Полная автономность – учитывая наличие большого бункера для топлива, автоматическую подачу и системы управления, котел может работать неделями без участия человека, что снижает расходы на истопника.
4. Пеллетные котлы обладают высоким КПД. Если установить своими руками пеллетную горелку на твердотопливный котел с дополнительной конвекционной камерой, можно получить КПД на уровне 86-92%, что для твердотопливных котлов является очень высоким показателем.
5. Срок службы таких котлов 15-20 лет, а их конструкция, с минимальным количеством элементов, надежная и простая. По сути, основными элементами является шнек, привод шнека, ТЭН розжига и вентилятор продувки.
6. Гибкость настроек – различные версии прошивок микроконтроллера помогут настроить отопление в удобном для вас режиме. А программатор может включать или выключать приборы в заданный период времени.

Котлы длительного горения стали ответом инженеров и производителей отопительной техники на запрос рынка. Они значительно повышают комфорт при обслуживании и обеспечивают значительную экономию.

Учитывая постоянный рост цен на углеводородные энергоносители, водогрейное оборудование на альтернативных видах топлива, активно отвоевывает позиции на современном, в том числе и украинском, рынке отопительных приборов. Особым вниманием населения пользуются котлы на дровах водяные – надежные, простые в эксплуатации и недорогие источники производства тепловой энергии.

Водогрейный котел на дровах отличается универсальностью и может использоваться для отопления частного сектора, коммунальных, административных и производственных помещений, а также для получения горячей воды.

Довольно часто для производства тепловой энергии используют самодельный водогрейный котел на дровах. Несмотря на хорошие эксплуатационные показатели, все же современные технологии дровяного отопления значительно продвинулись вперед по сравнению с классическими самодельными аналогами.

Принцип действия и основные характеристики

Котлы на дровах с водяным контуром – это водогрейное оборудование с большим диапазоном мощности, предназначенное для отопления жилья и получения горячей воды. Учитывая постоянное соприкосновение с открытым огнем и образование водяного конденсата, для его изготовления используют чугун или специальные сорта стали, менее подверженные коррозии.

Как и большинство водогрейных отопительных приборов, дровяные котлы с водяным контуром работают по принципу закрытого сосуда. Древесина, сгорая в топочной камере, выделяет энергию для нагрева жидкости в теплообменнике, которая под давлением движется в водяном контуре, обогревая помещение.

Технические особенности водогрейных дровяных аппаратов определяются следующими параметрами.

• Мощность – зависит от объема топки, материала изготовления и объема теплообменника. Выбор мощности водогрейного котла на дровах определяется размером отапливаемой площади и уровнем теплоизоляции здания – в среднем 1 кВт на 10 кв.м.
• Эффективность или КПД водогрейного оборудования зависит от скорости циркуляции теплоносителя, параметров теплоотдачи топлива и способа его сжигания. Пиролизные модели и дровяные приборы длительного горения могут достигать КПД до 85–92%.
• Базовым теплоносителем в контуре является вода, как альтернатива могут применяться незамерзающие жидкости.
• По выполняемым функциям может быть как одноконтурным, так и иметь второй водонагревательный контур.

Варианты изготовления водяного контура в твердотопливных системах

Существуют различные варианты устройства системы водяного отопления на основе использования водогрейного котла на твердом топливе.

• С естественной циркуляцией воды в открытом водяном контуре. При такой, чаще всего самодельной, системе давление жидкости регулируется с помощью расширительного бака, расположенного в самой высокой точке отопления. Просто, надежно, безопасно, но подсасывание воздуха в трубы ускоряет процесс коррозии металла.
• Водогрейный аппарат может встраиваться в систему отопления с замкнутым водяным контуром. В этом случае для контроля водяного давления используется манометр, обязательным требованием безопасности является установка сбросного клапана.
• С целью повышения КПД водогрейного прибора в систему монтируется циркуляционный насос, который, нагнетая давление воды и, ускоряя ее циркуляцию в контуре отопления, обеспечивает ощутимую экономию энергоносителя.

Виды котельного оборудования, работающего на древесном топливе

В зависимости от типа топлива, способа его сгорания и наличия автоматики и измерительного оборудования водонагревательные котлы на дровах можно объединить в несколько категорий.

• Котлы водяного отопления на дровах классические, изготовленные в заводских условиях или самодельные, с естественной или принудительной тягой. В случае использования поддува регулируется поступление воздуха и, соответственно, нагрев жидкости в контуре отопления.
• Водогрейный котел на дровах пиролизный. За счет двухкамерной топки происходит первичное обугливание и сгорание древесины с последующим догоранием выделенного газа. Производство газогенераторного оборудования создало конкуренцию менее экономным моделям, начало вытеснять самодельные конструкции.
• Водонагревательный котел на дровах длительного горения. Высокий КПД и равномерный прогрев воды в системе отопления обеспечивается особенностями конструкции теплообменника и применением технологии верхнего горения. Длительность прогорания одной закладки топлива составляет 24–48 часов, что достигается автоматизацией контроля подачи воздуха и интенсивности пламени.
• Котел на дровах для водяного отопления с автоматической подачей топлива. Он функционирует по принципу длительного горения, с той разницей, что дополнительно оборудован бункером, из которого щепа или древесные пеллеты автоматически подаются в камеру сгорания.

Рис. 2

Преимущества отопления дровяными котлами

Украинские и зарубежные производители, совершенствуя технологии и применяя современные материалы, делают водогрейный котел на дровах конкурентоспособным оборудованием для производства тепловой энергии.

Надежность и экономичность!

Простота конструкции дровяных котлов с водяным контуром гарантирует их надежность, а технологии полного сгорания древесного топлива обеспечивают экономичность и большой срок эксплуатации.

Энергонезависимость!

Наряду с автоматизированными водогрейными приборами успешно используются и более дешевые, в том числе самодельные конструкции, рассчитанные на естественную циркуляцию теплоносителя и произвольную тягу. Это делает их независимыми от источника электроснабжения.

Безопасность!

Использование элементарных приборов регулирования температуры и давления в системе отопления делает котлы водяного отопления на дровах полностью безопасными.

Простота монтажа и обслуживания!

Установка бытового аппарата отопления на древесном топливе не требует оформления разрешительных документов в государственных надзорных органах.

Доступная цена!

Один из самых дешевых приборов для автономных систем отопления. Даже высокотехнологичные дровяные модели длительного горения выигрывают в сравнении с дорогостоящим газовым оборудованием.

Горячее водоснабжение!

Водогрейный котел дровяной может обеспечить нагрев воды за счет встроенного или дополнительного контура, смонтированного на одной из ветвей отопления. Возможен вариант установки самодельной водогрейной емкости с использованием змеевика в качестве нагревательного элемента.

Производство водогрейных котлов на дровах пользуется постоянным спросом у потребителей и уверенно занимает свою нишу в сегменте бытового и промышленного отопительного оборудования.

Жители деревень, проживающие в отдалённой местности, где недоступно голубое топливо, выбирают не систему отопления, работающую на электричестве, а дровяные котлы . То же самое делают жители дачных и загородных домиков, руководствующиеся принципом экономии. Для обогрева используют самый доступный материал – деревянные поленья, угли, кокс. С учётом всех экономических затрат это будет дешевле, чем пользование газовым баллоном. В отопительных целях используют чаще всего берёзовые и сосновые дрова.

Различают 2 вида котлов на дровах

Традиционные

Котлы простой конструкции прямого горения с одной камерой – контейнером . Устройства просты в использовании и надёжны, однако в эксплуатации не слишком удобны. Необходимо использование только сухих дров, быстро выгорающих за 6–8 часов, поэтому требуются слишком частые закладки топлива для котла. При неполном выгорании дров забивается дымоход.

Газогенераторные

Котлы с уникальной технологией пиролиза, позволяющей твёрдому топливу превращаться в газообразное состояние и увеличивающей время горения топлива. Модели могут быть оборудованы дополнительной камерой. Процесс горения идёт безостановочно, топливо закладывается раз в сутки. Стоимость таких котлов несколько выше классических, но за счёт экономичного использования дров, высокой мощности, повышения КПД оборудования быстро окупается.

Организация работы дровяного устройства длительного горения происходит методом пиролиза. В процессе горения топливо проседает, зона огня плавно перемещается сверху вниз практически не оставляя золы. Дрова сжигаются дозировано и возгораются с новой силой благодаря усовершенствованному способу управления топливным горением.

Самые распространённые материалы для изготовления оборудования — сталь и чугун .

Чугунные мало подвержены коррозии, устойчивы к высокой температуре горения, но стоят дороже стальных. Благодаря конструкции, состоящей из разных секций, при их поломке возможно разобрать оборудование и заменить требующую ремонта часть. Минусом является высокая чувствительность к перепадам температурам, но если соблюдать все нюансы, котёл сможет проработать до 35 лет.

Стальные часто деформируются, подвергаются коррозионным изменениям. Если чугунный котёл состоит из секций, то стальной – это всегда цельносварная конструкция. Коэффициент полезного действия намного выше в связи с минимальными технологическими ограничениями. Средний срок эксплуатации оборудования до 25 лет.

Рассмотрим составляющие части котла на дровах:

Котлы длительного горения совершенствуют, оснащая их водяным контуром (ГВС), что позволяет теплу, исходящему от печи, распределяться по всему дому, равномерно прогревая сразу несколько комнат одновременно. Кроме этого, происходит обеспечение дома горячей водой, что, несомненно, очень удобно и экономично.

Принцип работы теплообменника с водяным контуром.

После установки и подключения оборудования к местной системе отопления котёл заполняется водой, жидкость двигается по контуру отопительной системы с помощью конвекции, не требуя использования водяного насоса. При сгорании дров происходит нагревание воды , циркулирующей по трубам и поступающей к радиаторам дома. Охлаждённая жидкость после отдачи тепла возвращается к котлу по обратке, подогреваясь, и процесс начинается заново. Такие котлы называются ещё двухконтурными: для водяного отопления используется первый, а второй для горячего водоснабжения.

Большинство современных теплообменников имеют именно такой способ организации отопления. Есть определённые моменты, на которые стоит обратить внимание: горячая вода нужна и летом, а печь топиться вряд ли будет, поэтому следует озадачиться дополнительным оборудованием нагрева жидкости. На сегодняшний момент есть возможность доукомплектовать котлы длительного горения дополнительным контуром или бойлером, предполагающим нахождение в котле ёмкости с водой, подогревающейся методом конвекции, что увеличит эффективность системы во много раз.

При монтаже оборудования с водяным контуром следует соблюдать необходимые требования безопасности:

• Заземлить корпус котла.
• Установить котёл на огнеустойчивый материал, лучше всего на металлический лист. Им желательно обить стены, примыкающие к оборудованию и предварительно отделанные жаропрочными материалами.
• Фундамент должен быть бетонным или асбестовым.
• Обернуть фольгой часть дымохода, выходящую на чердак, во избежание возгорания.
• Оборудовать помещение хорошей системой вентиляции.
• Обеспечить свободный доступ к дверце топки.
• При непостоянном проживании в доме использовать антифриз для предотвращения замерзания труб в холодное время года.

Каковы же преимущества дровяных котлов отопления с водяным контуром?

Пиролизные котлы длительного горения с водяным контуром

Автор aquatic На чтение 6 мин. Просмотров 2.7k. Обновлено 17.06.2020

Если вы находитесь в поисках  качественного отопительного устройства для своего дома, то предлагаем вам рассмотреть такой вариант как пиролизные котлы длительного горения с водяным контуром. Это функциональные и удобные приборы для нагревания помещений за короткий период времени. Для их изготовления используются современные технологии, а отличный показатель скорости прогрева и безопасность использования выделяют этот агрегат на фоне других альтернативных вариантов. Наш обзор познакомит вас с принципом работы подобных устройств, с их характеристиками и с разными моделями.

Пиролизный агрегат – это функциональное и мощное устройство

В основе принципа работы пиролизного котла длительного горения находится обработка газов, получаемых при сгорании сырья из древесины. Знаете ли вы, что полученный газ выделяет большее количество тепла, чем просто дрова. Достоинством этой техники можно назвать то, что она несложна в управлении и включает автоматизацию процесса обслуживания.

Название такие котлы получили, благодаря пиролизному сжиганию, которое представляет собой процесс сухой перегонки топлива. При нехватке кислорода и воздействии повышенных температур древесное топливо разлагается  и выделяет компоненты, которые и называются пиролизным газом. Так образуется древесный уголь.

Разница в работе стандартного агрегата и пиролизного

Процесс сухой перегонки производится при температурных значениях 200-800 градусов. При сгорании пиролизный газ взаимодействует с активным углеродом, что приводит к отсутствию вредных веществ в дыме при выходе из котла. Такой агрегат меньше загрязняет атмосферу и выделяет минимальное количество сажи. Поэтому его нужно меньше чистить.

Особенности функционирования сложной конструкции

Устройство пиролизных котлов длительного горения с водяным контуром предполагает наличие двух отсеков. Нижний сделан для пиролизного процесса, а верхний – для переработки появившихся при сгорании газов.

Работа оборудования происходит следующим образом:

• топливное сырье загружается в топку;
• при помощи регулятора происходит установка режима горения;
• после прогрева топочного отсека, запускается режим пиролиза. При этом перекрывается доступ кислорода, а древесное сырье медленного сгорает и емкость заполняется углекислым газом;
• газ переходит в следующую камеру, размещенную в верхней части прибора;
• газообразный компонент сжигается, что позволяет выделить еще какой – то объем тепла.

Вид агрегата в разрезе

Полезная информация! Так как процесс происходит при повышенных температурах, то все детали должны быть сделаны из жаропрочных материалов. Для этих целей применяется чугун. Если конструкция из стали, то применяется покрытие из керамики.

Пиролизные котлы длительного горения с водяным контуром очень схожи со стандартными металлическими печами. В качестве топлива применяются дрова, торфяные брикеты, а также гранулы пеллет.

Составные элементы на примере конкретного оборудования

На дне емкости сгорания находится колосник, который выглядит как решетка из чугуна. Данный элемент предназначен для подачи воздуха под топливо. В корпусе из стали присутствуют две камеры: сгорания и загрузочная.  Внутри их поверхности облицовываются жаропрочным материалом. Дно емкости выкладывается кирпичом. В роли теплообменника выступают трубчатые конструкции.

На схеме изображена работа целой системы с подобным отопительным прибором

Полезная информация! Топливо, используемое для котлов должно быть хорошо просушенным.

В таблице можно посмотреть, какие существуют модели, что из себя представляют и их цену.

У дровяного котла длительного горения с водяным контуром множество преимуществ по сравнению с другими отопительными конструкциями:

• для подобного оборудования характерно медленное сгорание дров. Закладка топлива производится не чаще, чем раз за 12 часов;
• так как топливо полностью перерабатывается, то не образуется много золы, что облегчает уход за конструкцией;
• высокий КПД, который выше чем у остального оборудования;
• возможность регулирования процесса сгорания дров;
• нет нужды измельчать сырье, так как в просторную топку помещаются дрова любого размера;
• присутствие водяного контура делает обогрев помещения более эффективным.

Внутреннее устройство пиролизного оборудования

Чтобы вы могли оценить устройство объективно, предлагаем, кроме достоинств больше узнать о недостатках:

• у подобных котлов цена в два раза больше стандартных агрегатов, работающих на дровах.
• зависит от электрической сети. Устройство дымососа не может работать без электричества;
• в процессе пиролиза может образовываться деготь, который засоряет элементы конструкции;
• в водяной контур необходимо подмешивать теплую воду.

Особенно актуальны котлы пиролизного типа, если поблизости есть деревообрабатывающее производство, где можно брать отходы.

В некоторых устройствах предусмотрены достаточно объемные топочные камеры, куда могут помещаться дрова большой длины

Обратите внимание! В некоторых случаях котел перестает работать, если вода из обратной системы попадает в контур охлажденной. Чтобы избежать подобной проблемы, установите обходной контур в конструкцию. При этом применяется трехходовой клапан. Когда горячая вода перемешается с охлажденной, прибор не будет выключаться.

Правильная загрузка дров

Выбрать подходящий пиролизный котел длительного горения на угле или на дровах, обращайте внимание на следующие параметры:

• при выборе производителя не обязательно выбирать только европейские модели. Они дорогие, но по качеству сборки не уступают отечественным производителям;
• наличие автоматической защиты и дозатора. Они отключают оборудование в случае непредвиденных ситуаций;
• наличие бойлерной системы.

Подобное оборудование лучше устанавливать в нежилом помещении

Используя данные рекомендации, вы сможете выбрать экономичные котлы на твердом топливе длительного горения.

Схема подключения пиролизного устройства

После приобретения оптимального варианта,  для качественной работы агрегата его нужно правильно установить. При установке оборудования не забывайте соблюдать определенные правила. Например, вокруг места монтажа должно быть свободное пространство. Если нет отдельного помещения, то отведите под устройство отдельную площадку с достаточным отступом от стен.

Вариант безотходного производства с пиролизной конструкцией

Не забудьте настелить на пол материал с негорючими свойствами. Это может быть кирпич, металл или асбестовые пластины. Кроме естественной вентиляции, продумайте приточную. Помните, что поблизости с котлом нельзя складывать топливное сырье.

Схема оборудования на отработке

До того как приобрести оборудование, рассчитайте тепловые потери вашего дома. Если этого не сделать, то можно выбрать прибор с маленькой мощностью, который не обеспечит постройку достаточным количеством тепла.

Подобное оборудование можно сделать своими руками

Использование наших советов поможет вам выбрать достойное оборудование. Какую модель предпочесть, решать вам. Надеемся, что в этом вам поможет наш обзор и информация.

Угольный котел — обзор

Сжигание в псевдоожиженном слое

Хотя пылевидный угольный котел представляет собой наиболее эффективный тип угольной электростанции, существуют альтернативы. Один из них — котел с псевдоожиженным слоем. Этот тип системы сжигания способен сжигать гораздо более широкий спектр видов топлива, чем установка для ПК. Он работает при более низкой температуре, что снижает проблему образования оксидов азота, и он также может включать улавливание серы внутри камеры сгорания, что в принципе приводит, по крайней мере, к более легкому контролю выбросов.

Концепция псевдоожиженного слоя проста: создать твердотельный реактор, имитирующий жидкофазные реакторы. Если слой песка, мелкоизмельченного угля или другого мелкого твердого материала помещается в контейнер и воздух высокого давления продувается через него снизу, частицы, при условии, что они достаточно малы, увлекаются воздухом и образуют плавающий — или псевдоожиженный — слой твердых частиц над дном контейнера. Этот слой твердых частиц теперь ведет себя как жидкость, в которой составляющие частицы постоянно перемещаются взад и вперед и сталкиваются друг с другом, как молекулы в жидкости.Как тип реактора, он предлагает некоторые значительные преимущества, поскольку он способствует более быстрой и тщательной реакции между частицами в слое или между частицами и воздухом в случае горения.

Псевдоожиженный слой впервые был использован в обрабатывающей промышленности для повышения эффективности химических реакций между твердыми частицами путем моделирования условий жидкофазной реакции и в качестве простого метода сокращения выбросов промышленных предприятий. Только позже его применение для производства электроэнергии было признано.Его использование сейчас широко распространено. В псевдоожиженном слое можно сжигать различные угли, а также другие более бедные виды топлива, такие как торф, отходы очистки угля, нефтяной кокс, древесину и другую биомассу.

Псевдоожиженный слой, используемый для выработки электроэнергии, содержит только около 5% угля или топлива в фактическом слое. Остальная часть слоя в основном состоит из инертного материала, такого как зола или песок. Температура в псевдоожиженном слое составляет около 950 ° C, что значительно ниже, чем температура в центре пылеугольной печи.Эта низкая температура помогает свести к минимуму образование оксидов азота. Реагент, такой как известняк, также может быть добавлен в слой для улавливания серы, уменьшая количество диоксида серы, выделяемого в выхлопной газ. Еще одно преимущество псевдоожиженного слоя состоит в том, что трубы котла могут быть погружены в сам слой, что обеспечивает чрезвычайно эффективный улавливание тепла (но также подвергает трубы потенциально высокому уровню эрозии).

Существуют три основных типа используемых электростанций с псевдоожиженным слоем.Самый простой из них, называемый установкой с кипящим слоем, по сути, представляет собой обычный котел, в котором камера сгорания заменена на псевдоожиженный слой. Воздух вдувается в камеру с относительно низкой скоростью из-под слоя для поддержания ее жидкого состояния, а топливо вводится сверху. Зола удаляется снизу, как в установке для ПК, и дополнительно над слоем вдувается надгораемый воздух для завершения процесса сгорания. Установки с барботажным псевдоожиженным слоем часто используются на заводах по производству биомассы.

Вторая, более сложная конструкция — установка с циркулирующим псевдоожиженным слоем.В этом типе псевдоожиженного слоя частицы псевдоожижаются с высокой скоростью с помощью высокоскоростного воздуха, и создается циклическая псевдоожиженная масса (см. Рисунок 3.7). Высокоскоростные частицы в этом типе установки проходят вверх из камеры сгорания, а затем восстанавливаются и рециркулируют, пропуская поток дымовых газов и частиц через циклонный фильтр, который возвращает частицы в слой, позволяя дымовым газам течь. вперед. Такие установки обеспечивают хорошее перемешивание и длительное время пребывания частиц, так что контроль выбросов с использованием добавок в слое может быть более эффективным.Они также способны сжигать топливо с более высокой теплотворной способностью, такое как антрацит, которое было бы труднее полностью сжечь в реакторе с барботажным слоем.

Рисунок 3.7. Котел с циркуляционным псевдоожиженным слоем.

Циркуляционный слой может удалять от 90% до 95% серы из угля, в то время как барботажный слой может обеспечивать удаление от 70% до 90%. Максимальная эффективность преобразования энергии составляет 43%, как и у традиционной пылеугольной электростанции. Однако такой высокий КПД может быть достигнут только с более крупными установками, которые могут использовать более крупные и, как правило, более эффективные паровые турбины при оптимальных условиях пара.Усовершенствованные установки с псевдоожиженным слоем построены со сверхкритическими котлами для достижения такой высокой эффективности преобразования.

Третий тип конструкции псевдоожиженного слоя, называемый псевдоожиженным слоем под давлением (рис. 3.8), был разработан в конце 1980-х годов, а первые демонстрационные установки, использующие эту технологию, были построены в середине 1990-х годов. Слой под давлением похож на барботажный слой, но работает под давлением от 5 до 20 атмосфер. Это позволяет достичь более высокой общей эффективности.

Рисунок 3.8. Схема установки сжигания в псевдоожиженном слое.

Работа в режиме высокого давления означает, что дымовые газы, выходящие из котла, могут проходить через газовую турбину для улавливания дополнительной энергии для выработки электроэнергии. Это в дополнение к энергии, вырабатываемой традиционным паровым циклом. В принципе электростанция с псевдоожиженным слоем под давлением способна обеспечить эффективность преобразования 44–45%, но на практике они не достигли этого уровня. Самая крупная из действующих электростанций с псевдоожиженным слоем под давлением — это блок мощностью 360 МВт в Японии.Эта установка со сверхкритическим котлом имеет заявленный КПД 42%.

Хотя доступны коммерческие электростанции с псевдоожиженным слоем мощностью более 400 МВт, они не оказались столь же эффективными, как сверхкритические электростанции с ПК для сжигания угля. Их выбросы оксидов серы и азота, хотя и ниже, чем от электростанции с ПК с неограниченными выбросами, часто слишком высоки, чтобы соответствовать законодательным нормам, и требуются дополнительные меры для контроля выбросов. Однако установки могут сжигать различные виды топлива, кроме угля.Это сделало их привлекательными для ряда проектов, в которых должно сжигаться низкосортное топливо, топливные отходы или биомасса.

Циркуляционная система котла: помимо паропроизводящего котла

Основное назначение парогенерирующего котла — производство пара для выработки электроэнергии. Перегретый пар поступает из котла в турбину и вращает лопасти турбины, создавая электричество. То, как вода поступает и выходит из котла, называется системой циркуляции пара и котла.Трубы и трубки, из которых состоят эти кровеносные системы, состоят из многих частей.

Для того, чтобы котел мог непрерывно производить пар, по его трубам должна циркулировать вода. В котлах используется тепловая циркуляция, при которой вода подвергается нагреву и начинает превращаться в пароводяную смесь. Поскольку комбинация воды и пара менее плотная, чем вода, сила тяжести заставит воду двигаться вниз, а смесь пара и воды подниматься.

Все парогенераторные котлы имеют одинаковую систему, описанную ниже.В этой статье наш пример — излучающий пылевидный угольный котел.

Излучающий пылевидный угольный котел делится на три части:

1. участок топки, где расположен источник тепла
2. участок пароперегревателя, где производится перегретый пар
3. конвекционный проход или зона рекуперации тепла, где расположен экономайзер.

В этих зонах смесь воды и пара циркулирует по всему котлу. На Рисунке 1 показана типичная циркуляционная система излучающего котла.

Система циркуляции воды / пара

Прежде чем вода попадет в парогенератор, ее необходимо обработать и очистить от минералов и щелочей (например, железа или кальция), которые могут забить трубы и помешать нормальной циркуляции. После обработки или очистки вода предварительно нагревается в баках подогревателя питательной воды. Затем подогретая вода поступает в котел через входной коллектор экономайзера. Система трубопроводов, по которой вода поступает во впускной коллектор экономайзера, называется системой трубопроводов питательной воды.(Примечание: температуры, показанные на Рисунке 1 для каждой системы, взяты из исторических данных и будут варьироваться в зависимости от конструкции и режима работы котла.)

Для радиантного котла температура нагревателя питательной воды на входе экономайзера составляет приблизительно 483 ° F (для промышленного котла или котла с псевдоожиженным слоем температура будет примерно на 100 ° F ниже). Вода циркулирует вверх по трубкам экономайзера к выходному коллектору экономайзера, где она достигает 576ºF. Из выходного коллектора экономайзера вода / пар проходит через 8 дюймов.Соединительные патрубки экономайзера IPS с паровым барабаном.

Паровой барабан имеет диаметр 6,5 футов и собирает и распределяет воду / пар, непрерывно циркулируя в котле. Как только вода / пар попадает в барабан из выпускного коллектора экономайзера через соединительную трубу экономайзера, он выталкивается под действием силы тяжести вниз по трубам, называемым сливными стаканами.

Нисходящие трубы — это трубы большого диаметра (25 дюймов IPS), по которым вода / пар поступает из парового барабана вниз к нижним водным коллекторам конвекционного прохода и стенкам печи.

Подающие трубы (диаметром 5 дюймов) подают пар / воду из сливных стаканов в отдельные нижние коллекторы водяной стенки. Затем вода / пар поднимается по стеновым трубам (естественная тепловая циркуляция) до тех пор, пока не достигнет верхних коллекторов водяной стенки. Температура воды / пара к этому времени достигла 688ºF. Подъемные трубы, названные так в честь воды / пара, поднимающейся из верхних водяных коллекторов, возвращают воду / пар при 688ºF обратно в паровой барабан.

Циркуляционная система воды / пара заканчивается внутри парового барабана.Однако до того, как пар попадет в следующую систему кровообращения, остается еще один шаг. Смесь воды и пара, поступающая в барабан, все еще содержит влагу (воду) и поэтому должна поступать в зону разделения пара и воды в верхней половине парового барабана. Зона разделения пара и воды состоит из множества цилиндрических труб, называемых циклонными сепараторами. Циклонные сепараторы вращают смесь влажной воды и пара в циклонном режиме, отделяя воду от влажной смеси за счет центробежной силы. Влажная влага опускается в нижнюю половину парового барабана, где она смешивается с водой / паром, выходящим из выпускного коллектора экономайзера, попадает в сливные стаканы и снова начинает циркуляционный процесс.

Циркуляционная система перегретого пара начинается с уже сухого пара при температуре 688 ° F. Сухой пар поднимается из парового барабана из циклонных сепараторов через соединительный трубопровод для выпуска пара в верхней части парового барабана. По трубопроводу отвода пара сухой пар подается в систему циркуляции перегретого пара котла.

Циркуляционная система перегретого пара

В системе циркуляции перегретого пара сухой пар из котла перегревается и направляется в электрогенератор или турбину.Трубы, объединенные в секции с несколькими петлями, подвешены внутри котла, где горячие дымовые газы из топки проходят вокруг этих рядов труб. Количество рядов трубок пароперегревателя зависит от размера котла и требований к температуре пара на выходе.

Циркуляционная система перегретого пара начинается с сухого пара 688 ° F, поступающего из парового барабана через соединительный трубопровод для выхода пара во входной коллектор первичного пароперегревателя. Пар циркулирует через впускные и выпускные блоки первичного пароперегревателя, циркулируя вверх и вниз, пока не достигнет выходного коллектора первичного пароперегревателя.Температура пара достигла 811ºF. По соединительной трубе пар передается во входной коллектор вторичного пароперегревателя. Между первичным выпускным коллектором и вторичным впускным коллектором расположены регуляторы разбрызгивания воды. Агрегаты — это коллекторы с датчиками, которые могут отслеживать и регулировать температуру пара, выходящего из выпускного коллектора первичного пароперегревателя. Они названы так потому, что распыляют воду или влажный пар как средство контроля температуры.

Пар с температурой 811ºF циркулирует через секции трубы вторичного пароперегревателя, поднимаясь и опускаясь, пока не достигнет выходного коллектора вторичного пароперегревателя.Температура сухого перегретого пара теперь составляет 1 005 ° F.

Ряды труб первичной и вторичной секций пароперегревателя находятся над трубами свода печи. Трубы водяных стенок, расположенные непосредственно под рядами труб, иногда называют трубами пола пароперегревателя. На Рисунке 1 обратите внимание, что секция труб первичного и вторичного пароперегревателя размещается в середине блока, непосредственно между конвекционным проходом (областью рекуперации тепла) и областью топки котла.Также обратите внимание, что секции трубы вторичного пароперегревателя находятся перед секциями трубы первичного пароперегревателя, улавливая больше максимального количества тепла печи.

Связанные трубопроводы

Для всех открытых трубопроводов снаружи котла требуется изоляция и отделочный материал (например, алюминиевая оболочка). Понимание исходной температуры трубопроводной системы, требующей изоляции, имеет первостепенное значение. Температура дренажных линий от входа экономайзера отличается от температуры дренажных линий нижних коллекторов водяной стенки.Трубопровод нагнетателя сажи может исходить либо от первичного выпускного коллектора, либо от вторичного выпускного коллектора.

Толщина изоляции должна зависеть от того, откуда идет трубопровод. Существует много индивидуально изолированных трубопроводов разных размеров. См. Типичный отвод трубопроводов излучающего котла на Рисунке 2, на котором показано более 3500 линейных футов индивидуально изолированного трубопровода и более 2800 квадратных футов покрытия из минеральной ваты для труб, которые могут быть объединены в жгуты.

Заключение

Понимание системы циркуляции воды и пара в котле — первый шаг в правильной конструкции котла.Основная функция котла — производить пар для выработки электроэнергии. Только зная системы циркуляции котла, их температуру и функцию котла, проектировщики и установщики смогут должным образом изолировать системы трубопроводов и максимально повысить энергоэффективность. Чем лучше мы понимаем систему циркуляции пара в котле, тем лучше и экономичнее будут системы изоляции.

Список литературы

Информация, содержащаяся в этой статье, была получена в основном из открытых источников, без прямого участия каких-либо производителей котлов.

Combustion Fossil Power, Combustion Engineering, Inc.,
4-е издание (1991).

Steam, его создание и использование, Babcock & Wilcox Company,
40-е издание (1992).

Типовая циркуляционная система излучающего котла

Типовой отвод трубопроводов излучающего котла

Электрогенератор

Нагрев и перекачка питательной воды

A Термоэлектрическая электростанция, работающая на угле

• Школа наук о воде ГЛАВНАЯ • Темы водопользования •

Электростанция Джорджии Пауэр Шерер — одно из крупнейших угольных предприятий по производству термоэлектрической энергии в Соединенных Штатах.Это угольный объект мощностью 3 520 000 киловатт, который обеспечивает электричеством Грузию. Как показано на этой диаграмме, установка работает по тем же принципам, что и другие электростанции, работающие на ископаемом топливе — она ​​сжигает уголь для производства тепла, которое превращает воду в пар, который затем превращает турбины в генератор.

Такая большая термоэлектрическая станция сжигает много угля — в данном случае около 11 миллионов тонн в год. Уголь, измельченный в мелкодисперсный порошок с помощью пульверизатора, выдувается в печное устройство, называемое котлом, и сжигается.Вырабатываемое тепло преобразует воду, которая проходит через ряд труб в котле, в пар. Пар высокого давления вращает лопатки турбины, соединенной валом с генератором. Генератор вращается и производит электричество.

На схеме вы можете увидеть, как в основном вода используется для охлаждения конденсаторных агрегатов, которые получают конденсированный пар, который использовался для вращения турбин. Горячий конденсированный водяной пар проходит по трубам, которые охлаждаются более холодной водой (в данном случае забираемой из водохранилища реки Окмалджи и озера Джульетта).Таким образом, конденсированная вода охлаждается, а затем рециркулируется обратно через угольный котел, чтобы снова превратиться в пар и привести в действие турбины. Это часть системы с замкнутым циклом, которая постоянно повторно использует воду.

В другой части цикла водопользования станции, в замкнутом цикле, большие объемы воды забираются из реки и водохранилища и перекачиваются в конденсаторы. Эта более холодная вода окружает трубы, содержащие горячий конденсированный пар, и поэтому сильно нагревается.Горячая вода перекачивается из конденсаторных агрегатов в четыре градирни высотой 530 футов, поэтому она может терять тепло. Каждая градирня на заводе Scherer обеспечивает циркуляцию 268 000 галлонов воды в минуту. Большая часть этой воды повторно используется после охлаждения, но около 8000 галлонов в минуту теряется на испарение (таким образом, вы видите, как пар выходит из верхних частей градирен).

Источник: раздаточный материал Plant Robert W. Scherer, Georgia Power

Boiler — Factorio Wiki

Котел используется для преобразования воды в пар.При заправке он превращает питательную воду в пар при температуре 165 ° C, что соответствует максимальной температуре парового двигателя. Бойлеры имеют 2 водяных патрубка, позволяющих пропускать воду к другому соседнему оборудованию, но только один патрубок для выхода пара.

На каждую единицу воды вырабатывается 1 единица пара. Одна единица угля (4 МДж), подаваемая в котел и затем используемая в паровом двигателе, приведет к добавлению 4 МДж энергии в электрическую систему. Нагрев 1 единицы воды до пара при 165 ° C стоит 30 кДж энергии, поэтому один котел будет производить 60 пара в секунду.

Вставки для заправки и удаления топлива из котлов. Это позволяет объединить несколько котлов в цепь с установками, каждый из которых забирает топливо из одного котла и помещает его в следующий.

История

• 0,15,10 :
  • Пар стал отдельным ресурсом, котлы теперь производят пар, а не воду высокой температуры, которая отображается как пар
    • Это различие имеет значение для сетевого учета пара и рецепта ожижения угля

• 0.15,0 :
  • Новая графика.
  • Размер котла изменен на 3х2.
  • «Пар» вырабатывается на отдельном соединителе, а не через проходящую отопительную воду.
    • В настоящее время пар — это вода, которая переименовывается при температуре выше 100 градусов.
  • Значительно увеличено потребление / производство энергии.

• 0,13,0 :
  • Новая графика огня для котлов.

• 0.6.1 :
  • Котлы показывают свой запас топлива в информации о предприятии.

• 0.5.1 :
  • Котлы теперь можно быстро заменить трубами.
  • Новая графика котла.

См. Также

статей из учебного центра B&W »Babcock & Wilcox

Многие котлы, работающие на ископаемом топливе, в настоящее время работают в режиме циклической нагрузки или включения / выключения. Эти режимы работы включают циклическое включение и выключение агрегата или снижение нагрузки до абсолютного минимума в ответ на изменяющуюся нагрузку.Это может быть вызвано ежедневными или еженедельными изменениями нагрузки, возникающими в ночное время и в выходные дни, генераторами электроэнергии, направленными в сеть, которые используют более дешевое топливо, такое как природный газ, или наличием альтернативных и менее стабильных источников генерации, таких как солнечная или ветровая энергия. власть.

Большинство этих агрегатов изначально были разработаны для работы с базовой нагрузкой и не рассчитаны на частые циклы включения / выключения. Напряжения, возникающие в сварных соединениях, коллекторах, барабанах и соединениях между расширяющимися и сжимающимися частями, могут вызывать отказы после конечного числа циклов.Циклический режим может сократить срок службы такого оборудования в зависимости от количества и продолжительности циклов. Программа тщательной оценки состояния может определить потенциальные модификации оборудования, которые могут сделать устройство более гибким и уменьшить возможные проблемные области. Технологические разработки для новейших агрегатов, предназначенных для езды на велосипеде, сделали доступным широкий спектр модификаций парогенераторов, которые можно модернизировать для конструкций с базовой нагрузкой.

При оценке способности котла выдерживать цикличность в первую очередь проверяются те компоненты, которые наиболее уязвимы для цикличности.Эти компоненты обсуждаются с двух точек зрения: методы работы, которые минимизируют циклические повреждения, и модификации конструкции, которые позволяют компоненту лучше выдерживать циклические условия.

Определение цикла

Обычно рассматривают два типа обслуживания велосипеда: цикл нагрузки и цикл включения / выключения.

Считается, что цикл нагрузки начинается при полной нагрузке в установившемся режиме при полной температуре. Он проходит через снижение нагрузки, затем возвращается к исходным условиям.Типичный цикл нагрузки состоит из трех фаз:

1. снижение нагрузки,
2. при низкой нагрузке и
3. перезарядка.

Типичный цикл включения / выключения состоит из четырех фаз:

1. снижение нагрузки,
2. снятие с эксплуатации
3. перезапуск и
4. перезарядка.

Период автономной работы может предложить одну область потенциала для снижения циклических повреждений. Ниже перечислены вопросы, связанные, в основном, с включением / выключением велосипеда.

Термический удар экономайзера

На котлах с циклическим включением и выключением экономайзеры часто имеют больше циклических повреждений, чем другие компоненты.В экономайзер поступает вода из системы нагревателя питательной воды для экстракции, а температура внутренней поверхности металла практически без временной задержки повторяет температуру питательной воды. В результате высокие скорости изменения температуры металла могут происходить с высокими локальными напряжениями.

На рис. 1 показаны температуры на входе экономайзера во время цикла остановки на ночь. Первые два часа предназначены для снижения нагрузки, а затем восемь часов простоя. Далее котел разжигается для подготовки к перезапуску.Скорость изменения температуры во время уменьшения и увеличения нагрузки обычно не является чрезмерной, но представляет собой условия циклической нагрузки для экономайзера.

Рис. 1 Температура экономайзера во время циклов ночного отключения.

Во время автономного периода обычно происходит некоторая утечка воздуха через котел, что приводит к падению давления в котле. При этом уровень воды в барабане снижается. В то же время воздух, проходящий через котел, нагревается до температуры, близкой к температуре насыщения, а затем этот воздух нагревает экономайзер.Температура металла экономайзера может увеличиваться на 30-50F / ч (17-28C / ч) в течение этого периода и может приближаться к температурам насыщения. Когда уровень в барабане падает по мере охлаждения устройства, оператор обычно восстанавливает уровень в барабане, добавляя питательную воду, чтобы устройство было готово к стрельбе. Из-за отсутствия экстракционного пара температура питательной воды низкая. Эта порция холодной воды быстро охлаждает экономайзер, вызывая тепловой удар, как показано сплошными линиями на рис. 1. Обычно наибольший удар приходится на впускной коллектор и впускные трубы.

Когда котел запускается для подготовки к перезапуску турбины, включению и синхронизации, экономайзер быстро нагревается, часто приближаясь к температуре насыщения. Подача питательной воды запускается при приложении начальной нагрузки к турбине. Из-за небольшого нагрева экстракции температура питательной воды изначально низкая. Тепловой шок может произойти, если экстракция разрезается на нагреватели питательной воды, и температура может повыситься на несколько сотен градусов по Фаренгейту (C) за несколько минут.

Как правило, раннее повреждение состоит из трещин, возникающих в отверстиях для труб впускного коллектора, которые находятся ближе всего к впускному патрубку питательной воды.

Другие повреждения также были замечены в этой циклической службе. Заголовки выходных отверстий имеют повреждения, аналогичные повреждениям входных коллекторов. Кроме того, некоторые системы поддержки рядов трубок не могут выдерживать большие перепады температур между рядами.

Доступны решения для снижения частоты и силы тепловых ударов. Они обращаются к условиям отключения и перезапуска. Одно из решений — это охлаждение капельным потоком. Во время останова и перезапуска часто вводится очень небольшое количество питательной воды.Это предотвращает нагрев входного коллектора и снижает скорость охлаждения во время подачи питательной воды. Поскольку подача питательной воды регулируется для ограничения повышения температуры экономайзера, может потребоваться некоторая продувка барабана для предотвращения высокого уровня воды.

Второй метод уменьшения теплового удара заключается в том, чтобы позволить экономайзеру повторно нагреться во время периода простоя, а затем обеспечить питательную воду с более высокой температурой для перезапуска. Это может происходить путем подачи в нагреватель высокого давления пара из вспомогательного источника или из барабана агрегата.Требуемое количество пара невелико, поскольку он нагревает только начальный небольшой поток питательной воды.

Переохлаждение печи

Барабанные котлы, которые подвергались циклическому включению / выключению, также вызывают множественные трещины в трубах нижней стенки печи, где трубы удерживаются от расширения или сжатия. Типичные участки растрескивания находятся в нижней части крепления ветрового короба, где к трубам привариваются присадочные стержни или пластины. (См. Рис. 2.)

Рис. 2 Трещины в креплении нижнего ветрового короба из-за переохлаждения.

Исследование этих отказов показало, что во время останова или простоя относительно холодная (охлажденная ниже температуры насыщения) вода осаждалась в нижних контурах днища печи. Когда циркуляция была запущена с помощью первоначального зажигания или циркуляционного насоса, граница раздела холодной воды перемещается вверх через стенки, быстро охлаждая трубы. По мере того, как более холодная вода движется вверх по печи, ее температурный градиент уменьшается, и, следовательно, скорость охлаждения уменьшается, что снижает повреждение печи.Опыт показывает, что если это переохлаждение можно ограничить до 100F (56C), вероятность повреждения мала.

Неисправная система циркуляционного насоса может использоваться для ограничения переохлаждения. (См. Рис. 3.) Это насос малой производительности, который всасывает воду из нижней части сливных стаканов и сбрасывает воду в барабан, тем самым предотвращая расслоение температуры воды внутри агрегата.

Рис. 3 Неисправная система циркуляционного насоса.

Коррозионная усталость

Влияние циклического включения / выключения продолжает проявляться в других частях котла по мере старения агрегата и увеличения количества циклов.Такие цепи, как подающие трубы и стояки, подвержены повреждениям при достаточном количестве лет эксплуатации и достаточном количестве циклов. Владельцы должны быть особенно внимательны к повреждениям в цепях, которые находятся за пределами корпуса котла и представляют большую угрозу безопасности в случае отказа. B&W подготовила сервисный бюллетень по установке, в котором обсуждается эта тема.

Гибкость трубы

Стенки кожуха большинства котлов охлаждаются водой или паром. Контуры с водяным охлаждением переносят кипящую воду, а контуры с водяным охлаждением переносят пар из барабана.В результате они работают около температуры насыщения, соответствующей давлению в барабане. Вне зависимости от того, запускается ли котел или останавливается, для изменения температуры стен необходимо значительное поглощение или потеря тепла. В результате они изменяют температуру медленнее, чем другие компоненты.

Экономайзер, пароперегреватель и пароперегреватели проходят через эти стенки; Проходки выполнены газонепроницаемыми. В точке проникновения поперечное расширение следует за температурой насыщения.Однако коллектор, который образует вход или выход компонента, расширяется с увеличением температуры пара или воды, которые он содержит. На рис. 4 показаны типичные движения конца коллектора и самой внешней соединительной ветви для выхода перегревателя или перегревателя. Обратите внимание, что наибольший прогиб происходит при максимальной температуре коллектора.

Рис. 4 Гибкость опор трубы перегревателя.

В случае экономайзеров и входа в подогреватель отклонение происходит в противоположном направлении, поскольку эти коллекторы работают при температуре, близкой к температуре насыщения или ниже ее.Для этих компонентов наибольшая разница температур и, следовательно, наибольший прогиб происходит при малых нагрузках.

Независимо от направления наибольшая разница температур приводит к максимальному дифференциальному расширению и максимальным напряжениям изгиба в соединительных ветвях. Диапазон и амплитуда напряжения определяют усталостную долговечность компонентов.

Первыми признаками циклического повреждения являются внешние трещины на сварных швах трубы и коллектора или стыков между трубами крайних опор коллектора.Это повреждение относительно легко осмотреть и отремонтировать. Последовательное повреждение также обычно ограничивается близко соседними ногами, потому что они испытали одинаковый уровень стресса. Наиболее чувствительны высокотемпературные коллекторы, расположенные на относительно коротких расстояниях от проходящего уплотнения на больших установках. На больших котлах коллекторы длинные, что в сочетании с короткими отводными трубами создает наибольшие напряжения изгиба в сварных швах коллектора.

Паровые барабаны

Цикличность барабанных котлов для коммунальных служб может привести к значительным колебаниям температуры барабанов.Барабан представляет собой большой сосуд с толстыми стенками, который по своей природе медленно реагирует на изменения температуры. Колебания температуры барабана сверху вниз могут привести к его ударам, чрезмерным нагрузкам на соединения и усталости сварных швов.

Любые участки со значительными колебаниями температуры, включая отверстия сопла, могут со временем вызвать чрезмерные термические напряжения и повреждение барабана при достаточном количестве циклов. Следовательно, если работа на велосипеде должна стать нормой, необходимо обратить внимание на барабан.

Паровой барабан должен быть включен в программу оценки состояния для выявления свидетельств любого произошедшего повреждения. Однако следует смягчить условия эксплуатации, которые могут привести к повреждению. Необходимо проанализировать рабочие данные или установить приборы для оценки сбоев барабана. На барабан можно установить термопары для контроля перепада температур. Анализ истории эксплуатации котла может подтвердить, что скорость изменения давления (температуры насыщения) находится под контролем.Если сбои, возникающие из-за циклической перегрузки, нельзя контролировать путем изменения методов эксплуатации, может потребоваться обновление системы.

Цикличное обновление циркуляции котла

Как упоминалось ранее, переохлаждение топки, принудительное охлаждение котла во время останова и прерывистый поток холодной питательной воды в котел во время запуска являются тремя источниками температурного дифференциала и циклического крекинга. Термические напряжения, возникающие в компонентах, могут быть достаточными для образования трещин малоцикловой усталости.В большинстве случаев решение заключается в модификации котла и / или системы питательной воды, чтобы предотвратить внезапное попадание холодной воды в горячие компоненты котла.

Когда в котле возникают трещины из-за переохлаждения и потока холодной питательной воды при запуске, одним из решений является установка автономной системы циркуляции с насосом для уменьшения переходных тепловых процессов. Система, как показано на рис.5, состоит из автономного циркуляционного насоса, тройника с термоизоляцией между автономным насосом и линией питательной воды, соединительной линии от сливной трубы котла к насосу, байпасной системы обогрева, различных клапанов. , и система управления.

Рис. 5 Автономная система рециркуляции для уменьшения теплового удара.

Автономный насос работает только при выключенном котле. Его цель — обеспечить небольшую циркуляцию в контуре печи и через экономайзер для предотвращения температурного расслоения в контурах воды. Тройник позволяет вводить небольшое количество горячей воды из печи в поток питательной воды, когда питательная вода периодически подается в котел и до того, как установится устойчивый поток питательной воды.Теплая топочная вода, вводимая через тройник, поднимает температуру питательной воды в достаточной степени, чтобы предотвратить тепловой удар экономайзера.

Соединение содержит внутреннюю термическую втулку, которая защищает тройник от теплового удара при первой подаче холодной питательной воды в экономайзер. Система управления контролирует температуру и расход питательной воды и управляет рециркуляционным насосом.

Когда запускается последовательность запуска котла, автономная система отключается и изолируется.Линии подогрева обеспечивают естественную циркуляцию через насос, когда он выключен и котел отключен.

Опыт работы с автономными системами рециркуляции показал, что дифференциал теплового удара может быть уменьшен до менее 100F (56C) по сравнению с предыдущими уровнями 200–400F (111–222C). Такое уменьшение может устранить усталостное растрескивание, связанное с частым циклическим переключением агрегата.

Вышеупомянутые проблемы в основном связаны с циклическим включением / выключением. Циклическое изменение нагрузки в различных диапазонах представляет собой еще один набор уникальных проблем.Основные проблемы связаны с поддержанием стабильного горения и возможностью поддерживать в рабочем состоянии оборудование системы контроля качества воздуха (AQCS).

Эти проблемы становится труднее решать по мере уменьшения желаемой минимальной устойчивой нагрузки. Обычно желаемые рабочие диапазоны можно классифицировать как:

1. , диапазон изменения до более высоких значений примерно от 40 до 50%,
2. средний диапазон от 25 до 40% и
3. самый низкий диапазон нагрузки дома (выработка электроэнергии, достаточной только для питания оборудования электростанции) до 25%.

Стабильность пламени

Одной из основных проблем с циклической нагрузкой является разработка необходимой системы (систем) для поддержания стабильного горения при работе с низкой нагрузкой. Современные настенные горелки обеспечивают хорошо контролируемое смешивание воздуха с топливом. Количество смешивания зависит от мощности горелки. Приемлемое смешивание воздуха с топливом достигается при пониженных нагрузках котла за счет работы с меньшим числом работающих горелок и за счет работы этих горелок с более высокой интенсивностью горения. Перемешивание в горелке может быть вызвано использованием потока первичного воздуха / пылевидного угля, вторичного воздуха или их комбинации.Ниже определенной нагрузки горелки не смогут поддерживать стабильное пламя без использования вспомогательного топлива для поддержки.

Чтобы минимизировать затраты на вспомогательное топливо в периоды, когда необходима стабилизация пламени, можно использовать запальники двойной мощности. Воспламенители работают на любой из двух мощностей. Одна более высокая мощность будет на входном уровне класса 1 при 10% мощности угольной горелки в соответствии с NFPA 85. Другая более низкая мощность будет на уровне 5% мощности угольной горелки, которую NFPA 85 определяет как воспламенитель класса 2, наименьший разрешено для розжига угля.Когда запускается измельчитель, воспламенители будут работать с максимальной мощностью, как требуется в NFPA 85. В любое другое время, разрешенное NFPA 85, например, когда требуется поддержка воспламенителя для увеличенной низкой нагрузки пульверизатора, вход воспламенителя может быть пониженным до более низкого класса 2 мощности. В то время как воспламенители класса 2 не могут использоваться во всех ситуациях, когда может использоваться воспламенитель класса 1, воспламенители класса 2 разрешается использовать для стабилизации угольного пламени для работы с малой нагрузкой при определенных предписанных условиях.

Диапазон изменения параметров пульверизатора

Диапазон изменения параметров пульверизатора — ключ к обеспечению гибкости при изменении диапазона регулирования котла. Обычно минимальный диапазон регулирования ограничивается двумя работающими измельчителями. Одиночный измельчитель, работающий с дополнительным топливом, рискует вызвать отключение агрегата, если измельчитель отключится. Требования к первичному воздуху зависят от конкретной конструкции измельчителя. Большинству пульверизаторов требуется от 40 до 70% первичного воздуха при полной нагрузке при минимальном уровне выходной мощности. Кроме того, смесь PA / PC, поступающая к горелкам, должна транспортироваться со скоростью не менее 3000 футов / мин (15 м / с).Эта скорость служит для предотвращения выпадения частиц угля из суспензии в горизонтальных участках угольной трубы. Минимальный расход первичного воздуха больше минимального расхода PA, необходимого для пульверизатора, или минимума, необходимого для соответствия ограничениям скорости в линии горелки.

Первичная смесь воздуха и угля, подаваемая к горелкам, достигает максимальной скорости и загрузки твердых частиц при полной загрузке измельчителя и следует за производительностью измельчителя по мере уменьшения нагрузки на измельчитель. По мере увеличения скорости сопла горелки точка воспламенения постепенно удаляется от горелки.В какой-то момент продолжающееся увеличение скорости сопла может привести к срыву пламени, потенциально опасному состоянию, при котором теряются воспламенение угля и стабильность пламени. Весовое отношение угля к первичному воздуху обычно достигает пика от 0,4 до 0,65 при полной нагрузке и минимального от 0,15 до 0,3 при минимальной нагрузке на измельчитель.

Комбинированное использование классификатора DSVS® с пружинным регулятором нагрузки может улучшить эксплуатационную гибкость измельчителя для уменьшения диапазона изменения. Тенденцию к продукту из бега можно контролировать с помощью классификатора.Классификатор также можно использовать для увеличения рабочей нагрузки измельчителя при низкой производительности за счет увеличения степени измельчения до значений более высоких, чем было бы достигнуто с помощью статического классификатора. Увеличение рабочей нагрузки измельчителя при низких мощностях может одновременно улучшить динамический диапазон и стабильность зажигания.

Если экономичность работы при низкой нагрузке оправдывает это, доступны несколько вариантов для обеспечения равномерного стабильного подводимого тепла. Сжигание природного газа обеспечивает равномерное и стабильное поступление тепла в печь для работы вплоть до нагрузки дома.Специализированные измельчители и горелки меньшей мощности — еще один вариант обеспечения меньшего тепловложения за счет более дешевого топлива. Обжиг половинной мельницы используется, чтобы обеспечить еще больший диапазон регулирования с существующими измельчителями. В этой конструкции половина горелок изолирована, в то время как другая половина работает в более богатой топливом среде, обеспечивая стабильный минимальный подвод тепла. Избыточный первичный воздух с топливом направляется в рукавный фильтр, где топливо отделяется и возвращается на завод, а первичный воздух сбрасывается в котел.Этот избыток первичного воздуха дозируется, чтобы обеспечить подачу достаточного количества воздуха для горения в активные горелки.

Контроль качества воздуха

Поддержание систем контроля качества воздуха в рабочем состоянии при более низких нагрузках представляет собой особую задачу. Окиси азота (NOx) обычно можно контролировать путем сжигания до 40% нагрузки при надлежащей настройке и контроле. NOx увеличится при снижении нагрузки с 40 до 25%; в этом случае система избирательного каталитического восстановления (SCR) выходит из строя.Следовательно, с точки зрения контроля NOx, поддержание работы SCR до минимально возможной нагрузки требует одного или нескольких конструктивных решений. Чтобы предотвратить образование бисульфата аммония в катализаторе, температура дымовых газов на входе системы СКВ должна поддерживаться выше минимальной температуры впрыска, предоставляемой поставщиком катализатора. Для поддержания температуры газа, поступающего в SCR, можно использовать следующие опции:

1. Байпас дымовых газов — Часть дымовых газов обходится вокруг экономайзера и смешивается с дымовыми газами, которые проходят через экономайзер.
2. Экономайзер V-TempTM — в этой запатентованной конструкции питательная вода в экономайзер разделена на канал перелива и канал нижнего продукта, каждый из которых подается из собственного входного коллектора экономайзера. Блок труб экономайзера состоит из смеси секций труб для нижнего и верхнего слива, питаемых от коллекторов нижнего и верхнего слива. Вода через секции перелива и нижнего слива смещается по мере уменьшения нагрузки и повторно объединяется в коллекторах смеси.
3. Разделенный экономайзер — часть поверхности экономайзера перемещена после реактора SCR.
4. Рециркуляция воды — часть воды из источника, близкого к насыщению, например сливного стакана, смешивается с питательной водой в экономайзер.
5. Обвод воды — часть питательной воды в экономайзер обходится вокруг экономайзера и смешивается с водой, которая проходит через экономайзер.
6. Удаление поверхности — удаляется часть конвективной поверхности (перегреватель, подогреватель или экономайзер).

Оборудование AQCS, расположенное после воздухонагревателя, также требует, чтобы температура выходящего газа оставалась выше предельных значений для правильной работы.Оборудование, наиболее подверженное воздействию низких температур газа при очень низких нагрузках, — это абсорбер распылительной сушилки (SDA) и тканевый фильтр с импульсной струей (PJFF). Рекомендуемая минимальная средняя температура газа, поступающего в это оборудование, составляет 220 F (104 C) для холодного запуска. Минимальная температура газа на входе, необходимая для соответствия указанному уровню выбросов SO2, зависит от концентрации SO2 на входе и концентрации твердых частиц суспензии, подаваемой в распылитель. Для агрегата с циклической большой нагрузкой (нагрузка дома до 25%) более низкие средние температуры газа могут быть возможны на основе испытаний и опыта.

Котлы предназначены для поддержания температуры газа на выходе воздухонагревателя для предотвращения коррозии поверхности холодного конца. Общее предположение состоит в том, что температура металла холодного конца приблизительно равна средней температуре газа на выходе и воздуха на входе. Большинство воздухонагревателей рассчитаны на работу с температурой газа на выходе выше кислотной точки росы, но при минимальной температуре металла несколько ниже точки росы, когда повышение эффективности более чем компенсирует дополнительные затраты на техническое обслуживание.Меры, используемые для регулирования температуры газа на выходе из воздухонагревателя, могут включать нагрев входящего воздуха с использованием теплообменника, обход воздуха вокруг воздухонагревателя, рециркуляцию горячего воздуха или обход дымовых газов вокруг воздухонагревателя. У этих методов есть определенные недостатки, которые необходимо оценить перед внедрением. Варианты обхода, хотя и более эффективны при более низких нагрузках, страдают от нежелательной утечки воздуха или газа вокруг закрытых заслонок при высокой нагрузке, что приводит к потере эффективности. Наиболее часто используемое решение нагрева поступающего воздуха через теплообменник может привести к более высокому штрафу за тепловую мощность при минимальной нагрузке.

Все, что вам нужно знать о промышленных системах водоснабжения

Система водяного охлаждения поглощает тепло из одной области и отводит его в другую. Существует множество различных конфигураций и конструкций, но все системы водяного охлаждения преследуют одну и ту же цель — перемещение тепла. Для достижения этой цели в коммерческих и промышленных целях ежедневно используются миллиарды галлонов воды. Промышленное использование воды включает системы кондиционирования и отопления, системы охлаждения печей, системы нагрева и охлаждения пластиковых форм, а также системы охлаждения, компрессора и сварочного оборудования.Независимо от области применения, все системы охлаждения преследуют одну цель — поглощать тепло из одной области и отводить его в другую.

Тепло всегда следует второму закону термодинамики, который представляет собой поток материи и энергии от более высокой концентрации к более низкой. Когда вода встречает горячую поверхность, тепло течет от горячей поверхности к воде. Когда вода встречает более холодную поверхность, она передает тепло более холодной поверхности.

Для обеспечения адекватной теплопередачи независимо от используемой системы охлаждающей воды вода должна быть чистой.Обработка технической воды, воды в котлах и градирнях создает химический баланс, предотвращающий засорение системы и неэффективную работу. Для любого объекта, имеющего паровой котел, градирню или промышленную технологическую воду, водоподготовка может продлить срок службы инфраструктуры этих систем, сокращая техническое обслуживание и ремонт при сохранении эффективности.

Как работают паровые котлы

Паровые котлы можно отнести к особому типу замкнутого контура, в котором вода нагревается до точки кипения.Паровые котлы производятся во множестве конфигураций, но все они состоят из камеры, в которой вода нагревается до точки кипения под давлением за счет сгорания топлива. Пар подается в теплообменники или змеевики воздухообрабатывающего агрегата, где тепло передается к нагреваемому материалу. Поскольку во время этого процесса теряется тепло, пар снова конденсируется в воду и перекачивается обратно в котел.

Вода для этого процесса должна быть очищена, не допускать пенообразования и иметь правильный химический состав pH для предотвращения образования накипи.Для достижения этих качеств подпиточная вода перед подачей в котел должна подвергаться фильтрации и химической балансировке. Эти действия зависят от рекомендаций производителя котла и химического состава подпиточной воды. Некоторые из этапов могут включать фильтрацию, очистку посредством обратного осмоса, добавление химикатов, а также смешивание и распределение.

Почему необходима очистка питательной воды

Нагревание воды до кипения создает особые проблемы для системы питательной воды.Когда вода закипает, любые твердые вещества, такие как растворенные минералы, отделяются и осаждаются внутри котельной системы. Чрезмерное скопление отложений замедляет поток воды через котел, снижая его способность к теплообмену. Следовательно, очистка питательной воды котла для установки имеет важное значение для поддержания работоспособности системы.

Несмотря на то, что важно избегать накипи от минералов, это дорогостоящее последствие коррозии трубопроводов котла для любого объекта, на котором используется водоочистка котлов и градирен.

Как работает система очистки питательной воды котла?

Чтобы защитить систему котла, вода проходит тщательную обработку, которая гарантирует, что она будет достаточно чистой для идеальной работы котла. Этот процесс включает в себя несколько шагов для химического смягчения негативного воздействия загрязняющих веществ в воде и обеспечения долговечности котла. Кроме того, система очистки экономит деньги за счет снижения затрат на электроэнергию, необходимую для нагрева воды в бойлере.

Процесс очистки питательной воды котла начинается с проверки воды на наличие необходимых химикатов.Этот процесс тестирования является первым из многих, используемых для мониторинга качества воды и необходимости изменения количества используемых химикатов в будущем.

Затем сертифицированные по ISO технические специалисты выбирают химические вещества, чтобы сбалансировать недостатки воды, предотвратить образование накипи и защитить от коррозии. Они также планируют регулярное техническое обслуживание котла и график испытаний для обеспечения надлежащего водного баланса.

Для создания системы очистки воды техники устанавливают датчики и другие испытательные устройства, подключаемые от котла к системам управления, что позволяет системе автоматически включать химические насосы для подачи большего количества химикатов для обработки воды в воду по мере необходимости.Химические вещества и оборудование, используемые для очистки воды, работают вместе, чтобы облегчить процесс поддержания химически сбалансированной воды, предотвращающей коррозию и образование накипи.

Оборудование, используемое для очистки питательной воды на электростанции или других промышленных котельных

используется несколько единиц оборудования для обеспечения надлежащего контроля и дозирования химикатов для очистки воды. Эти важные дополнения к системе включают следующее:

• Соленоид продувки котла для регулирования подачи в котел
• Датчики котла для контроля качества воды
• Емкости для химикатов для хранения и объединения химикатов для обработки воды
• Химические насосы для дозирования химикатов в котловую воду
• Контактный водомер для измерения расхода воды
• Контроллеры для регулирования работы системы водоподготовки
• Стойка для купонов на коррозию для внешнего контроля на предмет коррозии внутри котельной системы

Эти части оборудования работают вместе друг с другом, чтобы обеспечить баланс воды в системе между периодами тестирования и обслуживания.

Что предотвращают химические вещества для очистки питательной воды котла?

Химические вещества, используемые в питательной воде котла, обеспечивают защиту от нескольких разрушительных воздействий, таких как пенообразование, коррозия и накипь. Конкретные химические вещества, используемые для контроля этих эффектов, зависят от воды. Категории химикатов, используемых для обработки котловой воды, включают:

При сбалансировании и добавлении в питательную воду котла в нужных количествах вышеуказанные химические вещества могут предотвратить образование накипи, снизить затраты на отопление котла и продлить срок службы оборудования.

Необработанные паровые котлы могут стоить тысячи долларов топлива и энергии. Узнайте больше о том, что Chardon может предложить для вашего котла!

Как работает система очистки воды градирни?

Обработка воды градирни HVAC включает использование химикатов, предотвращающих рост бактерий и загрязнение линий, питающих систему. Поскольку открытые градирни допускают внешнее загрязнение воды в системе во время использования, необходим химический баланс для предотвращения роста микробов, накипи, коррозии и ржавчины.

Как работают градирни

Градирни могут варьироваться по размеру от нескольких квадратных футов до нескольких сотен квадратных футов, но все градирни имеют одну и ту же основную функцию — увеличивать площадь поверхности раздела воздух / вода за счет разрушения воды на капли или тонкие пленки. Это приводит к более эффективному испарению воды и, следовательно, к отводу тепла от системы. Для этого было разработано несколько различных форм башен и дизайнов интерьеров.

Градирня с принудительной тягой имеет один или несколько вентиляторов, расположенных на выходе воздуха из градирни, и воздух втягивается в градирню вентиляторами, расположенными в верхней части градирни.Градирня с наддувом (рис. 9 и 10) имеет один или несколько вентиляторов, расположенных в воздухозаборнике башни, и воздух вталкивается в градирню вентиляторами, расположенными сбоку башни.

Охлаждающая вода, содержащая избыточное тепло, перекачивается в верхнюю часть градирни, где она перетекает в распределительный поддон. В нижней части распределительного лотка имеется множество отверстий малого диаметра. Вода вытекает из поддона через отверстия во внутреннюю часть башни, которая имеет сложную насадку или планки, называемые заливкой.Заливка увеличивает количество воды, контактирующей с воздухом, обеспечивая большую площадь поверхности для прохождения воды. Воздух от вентилятора перемещается по воде, вызывая повышенное испарение, что приводит к большей эффективности отвода тепла от воды и отвода его в атмосферу.

Другой способ увеличения площади поверхности воды включает метод распыления, при котором вода закачивается в распылительные форсунки, расположенные внутри градирни, которые выпускают воду в виде мелких капель.Воздух проходит через капли, что увеличивает испарение и отвод тепла в атмосферу. Одним из распространенных применений методов распыления является охладитель жидкости. В этой конструкции технологическая жидкость, содержащая тепло, циркулирует через ряд труб, подвешенных внутри градирни. Вода из градирни распыляется по трубам, где тепло поглощается охлаждающей водой и отводится в атмосферу в процессе испарения.

Что такое обработка охлаждающей воды?

Одна из основных проблем градирен — это метод, который они используют для отвода тепла из системы.Будучи открытыми для окружающей среды, они представляют собой главное место для загрязнения системы. Следовательно, химическая обработка воды в этих башнях важна для предотвращения серьезных последствий.

Как и в случае с котлами, градирни требуют обработки воды для предотвращения образования накипи и коррозии. Однако башням также необходимы ингибиторы микробов и средства защиты от белой ржавчины. Конкретные химические вещества, используемые для обработки воды в градирне, зависят от необходимого количества подпиточной воды, а также от существующей чистоты и химического состава этой воды.

Процесс очистки воды для системы градирни включает в себя как мониторинг, так и поддержание химического состава источников подпиточной, боковой и продувочной воды. Как и в случае с бойлерами, подпиточная вода должна проходить фильтрацию и очистку перед добавлением химикатов для смягчения воды, предотвращения роста микробов и уменьшения образования накипи. Фильтрация и очистка побочного потока и продувочной воды может сохранить систему в первозданном виде за счет удаления всего, что попадает в систему при обычном использовании, например, загрязняющих веществ, попадающих в воду в градирне.

Оборудование и химикаты, используемые для надлежащей очистки воды градирни, сокращают усилия, необходимые для руководителей предприятия, обеспечивая при этом эффективное и действенное охлаждение объекта градирней с минимально возможным загрязнением.

Оборудование для химической балансировки воды в градирне

Для непрерывной работы систем очистки воды в градирнях требуется дополнительное оборудование для контроля состава воды и регулирования добавления пресной воды и химикатов.Необходимое оборудование может включать в себя следующие части:

• Биоцидные таймеры для регулирования времени и количества биоцида для подачи в воду
• Выпускные соленоиды для регулирования выпуска воздуха из системы
• Емкости для химикатов или биоцидов для хранения добавок к воде
• Контроллеры электропроводности для автоматизации системы очистки воды
• Обратитесь к водомерам для контроля расхода воды и определения оптимального количества химикатов для добавления в воду
• Стойки для купонов на коррозию для обнаружения коррозии без вскрытия труб
• Реле потока для упрощения поиска и устранения неисправностей в системе очистки воды для градирни
• Датчики для контроля pH, проводимости и окислительно-восстановительного потенциала (ОВП)
• Насосы для подачи в воду химикатов или биоцидов

Каждый из этих элементов оборудования играет роль в измерении качества воды в градирне и в доставке соответствующих химикатов и биоцидов, необходимых для системы.Для установки оборудования и определения типов используемых химикатов профессиональные специалисты должны оценить систему, чтобы спланировать наилучший баланс химикатов и методов их доставки.

Химикаты для градирни, используемые для очистки воды в градирне

Химические вещества, добавляемые в воду для градирни, являются сердцем системы очистки. В зависимости от текущего состояния воды используются различные химические вещества. Например, неокисляющие биоциды действуют как антибиотики, исправляя проблемы с водой, такие как проблемы с pH, или улучшая качество воды.Каждая система требует специальной группы химикатов, чтобы компенсировать определенные проблемы с качеством воды. Некоторые химические вещества, используемые для очистки воды градирни, включают:

• Противовспениватели
• Ингибиторы коррозии и средства защиты
• Биоциды неокисляющие
• Биоциды окисляющие
• Химикаты предварительной обработки

Химикаты, добавляемые в градирни, выполняют несколько функций, каждая из которых может снизить долгосрочные эксплуатационные расходы и защитить градирню от преждевременного повреждения.Например, химические вещества, регулирующие pH, используемые в качестве предварительной обработки, могут повышать pH кислой воды, что может привести к коррозии, или понижать pH щелочной воды, что может вызвать образование накипи.

Биоциды убивают бактерии, водоросли и другие вещества, которые могут расти в воде и загрязнять ее. Выбор подходящих биоцидов зависит от нормативных требований к сбросной воде, качества подпиточной воды и других факторов. Не во всех градирнях используются одни и те же окислительные биоциды. Некоторым может потребоваться более специфическая обработка неокисляющими агентами для уничтожения бактерий.

В некоторых случаях добавление избытка биоцидов вызывает вспенивание воды. Когда вода в градирне пенится, она теряет часть своей теплоотдачи, что снижает эффективность системы. Противовспенивающие агенты борются с этой проблемой, позволяя системе продолжать использовать биоциды без снижения эксплуатационных возможностей.

Как и в случае с котлами и другими системами, в которых используется очищенная вода, защита от накипи и коррозии имеет первостепенное значение для долговечности оборудования.Неконтролируемая коррозия приводит к утечкам из точечных отверстий, которые могут ухудшиться, вызывая более высокие затраты на использование воды и снижение эффективности системы. Накипь замедляет скорость прохождения воды через систему и может поставить под угрозу ее способность успешно отводить тепло из здания. Обработка воды для предотвращения накипи и коррозии гарантирует, что система прослужит дольше, продолжая работать с максимальной производительностью.

Только обученные специалисты должны использовать данные мониторинга качества воды для выбора правильных химикатов для использования.Выбор химикатов для обработки воды градирни важен, как и количество используемых химикатов. Поскольку система может меняться в зависимости от сезона или в зависимости от интенсивности использования системы HVAC, количество химикатов, используемых для обработки воды, также может измениться. Поэтому регулярные проверки качества воды и системы очистки гарантируют, что вода остается должным образом сбалансированной в течение всего года.

являются частью сложных систем водоснабжения, которые могут быстро выйти из строя и вызвать проблемы в масштабах всего здания и даже простои.Узнайте больше о том, как Chardon может удовлетворить ваши потребности в обслуживании градирни!

Как работает промышленная система очистки воды?

Промышленные системы очистки воды имеют различные методы работы. Например, системы с замкнутым контуром, прямоточные и рециркуляционные системы — это разновидности, используемые для передачи тепла в промышленных процессах. Кроме того, промышленная очистка воды может включать очистку воды для паровых котлов или градирен. Независимо от типа используемой системы, очистка воды может защитить трубы, обеспечить эффективность, предотвратить утечки и обеспечить нормальную работу системы.

Системы с замкнутым контуром

Закрытые рециркуляционные системы, включая контуры охлажденной воды и водогрейные котлы, обычно используются для подачи горячей или холодной воды в устройства обработки воздуха для отопления и кондиционирования воздуха или в промышленные устройства, требующие обогрева или охлаждения. Замкнутые контуры являются неотъемлемой частью большинства систем комфортного охлаждения и отвечают за подачу тепла или охлаждения к устройствам обработки воздуха, которые делают здание комфортным для его обитателей.

Замкнутые контуры также являются наиболее эффективным методом подачи воды с очень низкой или очень высокой температурой к компонентам в промышленных приложениях.Большинство замкнутых контуров полностью состоят из насосов, труб и теплообменников, хотя в некоторых системах используются открытые отстойники, позволяющие пропускать большие объемы воды.

Очистка воды в системах с замкнутым контуром

Системы с замкнутым контуром требуют надлежащей обработки воды для защиты замкнутой системы. Любые примеси в воде будут увеличиваться при продолжительном использовании воды в системе. Таким образом, процесс очистки начинается с промышленной системы очищенной воды перед добавлением в воду химикатов для устранения конкретных проблем.

Несмотря на свою замкнутую природу, системы с замкнутым контуром требуют большего внимания, чем некоторые могут предположить. Например, система с замкнутым контуром может терять не более 10% своего объема воды каждый год. Таким образом, со временем даже 5% потерь могут накапливаться. Потеря воды потребует добавления подпиточной воды в систему и изменения химического состава воды.

Поддержание химического состава воды в системе с замкнутым контуром может включать замену водяных фильтров, мониторинг качества воды с помощью датчиков, использование купонов на коррозию и регулярную промывку системы.Контроль химического состава воды снижает коррозию и накипь в системе. Коррозия и накипь могут привести к утечкам, требующим дорогостоящего ремонта или более частого обслуживания.

Из-за разнообразия замкнутых систем, включающих циркуляцию горячей и холодной воды, типы используемых химикатов также будут различаться. К химикатам замкнутого цикла относятся добавки для обработки систем горячего водоснабжения и продукты, специально предназначенные для использования в контурах холодной воды.

Некоторые химикаты для обработки воды замкнутой системы, которые может использовать система, включают пеногасители и ингибиторы.Противовспенивающий агент предотвращает образование пены внутри замкнутой системы, что снижает ее способность переносить тепло. CTA-800 — одно из таких химикатов, используемых в системах с замкнутым контуром.

включают различные химические вещества для уменьшения точечной коррозии и других форм коррозии внутри систем с замкнутым контуром. Типы используемых агентов зависят от проводимости оборудования, pH воды и от того, является ли система замкнутой системой с горячим или холодным контуром.

Например, SN7 работает в системах с холодным замкнутым контуром.Он поглощает кислород, который вызывает точечную коррозию, и создает защитный слой внутри системы, предотвращая коррозию желтых металлических сплавов, таких как латунь и медь.

Другой ингибитор — SN-88, который техники используют в системах с низкой проводимостью. SN-10 защищает замкнутые системы горячего водоснабжения, создавая защитный слой на черных металлах. Для систем с охлаждающим контуром, в состав которых входят алюминиевые компоненты, Charlumina использует азол и сульфит для защиты от коррозии.

Вода в системах с замкнутым контуром должна регулярно обрабатываться, чтобы обеспечить эффективность и рентабельность процесса теплообмена.Узнайте больше о том, что Chardon может предложить для вашей системы с обратной связью!

Прямые и рециркуляционные системы

В прямоточной системе вода циркулирует через систему, поглощая тепло только один раз, а затем попадает в канализацию. По мере увеличения затрат на воду и канализацию и ужесточения экологического контроля за сбросом в ручьи, пруды, реки и озера многие прямоточные системы заменяются системами рециркуляции.

Эти системы могут иметь множество различных конфигураций, но основная цель поглощения тепла из одной области и отвода его в другую остается прежней.Гипотетическая простая рециркуляционная система включает воду, перекачиваемую из сборного резервуара или отстойника через оборудование или механизмы для нагрева или охлаждения. Вода поглощает тепло от оборудования и переносит его обратно в отстойник, где тепло отводится в атмосферу путем естественного испарения.

Очистка воды промышленного назначения в прямоточных и оборотных системах

Водоподготовка на заводе включает подготовку воды для использования в различных процессах, в том числе для использования в прямоточных или рециркуляционных системах.Часто водоочистка включает очистку перед использованием конкретных химикатов. В зависимости от компоновки объекта некоторые промышленные предприятия могут полностью очищать всю сырую воду перед ее распределением в различные системы, такие как паровые котлы, градирни или системы технологической воды, или иметь отдельные фильтры в качестве конечной стадии очистки для каждой технологической воды. системы.

Обычно технические специалисты выбирают химические вещества для каждого процесса в зависимости от конструкции системы и ее потребностей в использовании воды.Таким образом, химические резервуары и насосы находятся рядом с системами, которые они обрабатывают. Например, для градирен могут потребоваться биоциды, в которых системы с замкнутым контуром не нуждаются. Использование отдельных обработок для каждой системы вместо предварительной обработки всей технологической воды обеспечивает соответствующий баланс воды в зависимости от ее применения.

Фильтрация промышленной технологической воды для сырой или сточной воды

Сырая вода может быть получена из оборотной технологической воды, близлежащих озер, дождевой воды или грунтовых вод.Эта вода еще не прошла стандартной обработки, чтобы сделать ее пригодной для потребления человеком или промышленного использования. Объекты, использующие неочищенную воду, должны иметь на месте системы фильтрации для подготовки воды по назначению.

Первые шаги очистки сырой воды включают фильтрацию крупных отложений и уничтожение в них бактерий. Для дезинфекции воды могут потребоваться противомикробные химикаты или использование тепла или солнечного света. Некоторая вода может потребовать умягчения, чтобы химически компенсировать растворенные в ней твердые частицы.Фильтрация мелких частиц — последний этап перед использованием воды для технологических процессов на предприятии.

Очистка сточных вод — это еще один вид промышленной фильтрации воды, которую могут выполнять предприятия. Уровень фильтрации и очистки сточных вод зависит от того, будет ли вода рециркулировать для повторного использования в качестве технологической воды, или она покидает предприятие в близлежащие реки или озера. В некоторых областях требуется уменьшить количество химикатов или токсинов в сточных водах, прежде чем они попадут в окружающую среду.Эти требования также играют роль в типе потребностей в очистке сточных вод.

Во многих случаях тип очистки сточных вод полностью совпадает с типом очистки неочищенной воды, особенно в тех случаях, когда предприятие может повторно использовать сточные воды для повторного использования. Для предприятий, которые возвращают сточные воды в окружающую среду, удаление химикатов или продуктов из воды, которые могут повредить близлежащие водные системы, важно для поддержания здоровья близлежащих экосистем и соблюдения местных законов.

Подключитесь к Chardon Labs для промышленных технологий водоочистки

Узнайте больше о многих химических веществах для очистки воды и услугах, которые Chardon Labs предоставляет для промышленной очистки воды.Мы устанавливаем оборудование, обеспечиваем удаленный мониторинг, убираем контейнеры с химикатами при выезде и отправляем на объекты только сертифицированные по ISO технологии. При надлежащей очистке воды наши клиенты экономят деньги, поскольку имеют системы, которые работают лучше и требуют меньшего обслуживания. Свяжитесь с нами в Chardon Labs, чтобы получить полный комплекс услуг по очистке воды, обеспечивающий чистоту систем.

Мэтт Уэлш

Мэтт Уэлш — вице-президент и консультант по водным ресурсам в Chardon Labs.Он помогает консультировать широкий круг клиентов, использующих различные методы очистки воды, от химических до безхимических подходов, в больших и малых применениях и в широком диапазоне географических влияний. Обладая 20-летним опытом очистки воды, включая широкий спектр поиска и устранения неисправностей и обслуживания в системах питьевого и непитьевого ОВК и промышленных применений, он является экспертом в области химии водоподготовки для градирен, котлов и систем с замкнутым контуром.

Поделиться:

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

• В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
• Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
• Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
• Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
• Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.